ARM编程的编程模式和一些概念理解的地方

Aguilera

ARM编程的编程模式和一些概念理解的地方 [复制链接]

1、ARM的编程模式和7种工作模式


（1）ARM的基本设定


         ARM采用的是32位的架构


         ARM约定：  BYTE：8bit，


      HalfWord：16bit，（2bytes）


      Word      ：32bit，（4bytes）


（2）大部分ARM core提供：


        ARM指令集（32bit）    Thumb指令集（16bit）   Thumb2指令集（16 & 32bit）


Thumb指令集都是16位的，CPU汇编指令集是010101的序列


这个指令本身是16位


ARM指令集是32位才可以代表一个符号语言。


16位的指令就无法完成一些32位异常处理的指令


2、ARM处理器工作模式：


1、USER：非特权模式，大部分任务执行在这种模式


2、FIQ：当一个高优先级（FAST）中断产生时将会进入这种状态


3、IRQ：当一个低优先级（normal）中断产生时会进入这种模式


4、Superisor：当复位或软中断指令执行将会进入这种模式


5、Abort：当存取异常将会进入这种模式


6、Undef:当执行未定义指令会进入这种模式


7、System：使用和Uesr模式相同寄存器的特权模式。






各种模式的切换，可以是程序员通过代码主动切换的（通过写CPSR寄存器），


也可以在CPU在某些情况下自动切换。


各种模式下权限和可以访问的寄存器不同。


3、CPU为什么需要这些模式？


CPU是硬件，OS是软件，软件的设计要依赖硬件的特性，硬件的设计


要考虑软件需要，便于实现软件特性。


操作系统有安全级别要求，因此CPU设计多种模式是为了方便操作系统


的多种角色安全等级需要。






硬件和软件是互相依赖的。


一跑操作系统就有意义了。


SVC模式：BootLoader的之间的才开始跑的。


3、ARM37个寄存器的详解：


这些模式可以帮助CPU实现权限管控。


ARM的37个通用寄存器。


特殊功能寄存器是外设的寄存器。


对ARM CPU本身编程的东西，


是一种IO和内存统一编址的，特殊功能寄存器


通用寄存器没有地址，但是每一个寄存器都有一个名字。


1、ARM总共有37个寄存器，但是每一种模式下最多只能看到18个寄存器，


其他寄存器虽然名字相同但是在当前模式不可见。


2、对R14这个名字来说，在ARM中共有6个名叫R14（SP）寄存器，


但是在每种特定处理器下，只有一个R14是可见了。


其他的R14必须切换到他的对应模式下才能看到，这种设计叫影子寄存器banked register


3、你只要自己去切换模式就可以了，不需要写代码去操作的。


（1）USER模式下面有R0-R12 ，R13（SP），R14（LR），R15（PC）


         CPSR的寄存器


（2）FIQ模式下面有R0-R7， 自己特有的R8-R14寄存器，但是所有的PC指针


和CPSR都是一样的，因为，这个是指定CPU的运行的，是唯一的存在的。


（3）SPSR是为了存放前一种状态的PC的指针的，为了运行完这些异常状态


然后返回的指针的依据。