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ARM 有7个基本工作模式
8 h! f2 k2 I8 X7 D* L8 X User : 非特权模式，大部分任务执行在这种模式
/ h( w& T% _9 g' d FIQ : 当一个高优先级（fast) 中断产生时将会进入这种模式
# n5 y) K6 L N$ J* Y% M IRQ : 当一个低优先级（normal) 中断产生时将会进入这种模式. [! H( j) R! r( ^( s
Supervisor :当复位或软中断指令执行时将会进入这种模式6 \" Q4 `$ f1 h5 b9 E$ F
Abort : 当存取异常时将会进入这种模式
/ ?9 |. q9 {# Z8 F Undef : 当执行未定义指令时会进入这种模式, B" a& m3 B& f3 O8 {- G. t
System : 使用和User模式相同寄存器集的特权模式1 G3 T- v) U5 a7 {0 v
注意：除User（用户模式）是Normal（普通模式）外，其他6种都是Privilege（特权模式）。 Privilege中除Sys模式外，其余5种为异常模式。 各种模式的切换，可以是程序员通过代码主动切换（通过写CPSR寄存器）；也可以是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。
, E1 N) L" j" z% z* x 非特权模式：User
7 b: W/ \( F, _# z) R' w3 e: s0 L 特权模式：0 W6 n5 [. _( [
异常模式：FIQ IRQ Svc Abort Udef
4 F" d# [; V2 L* i% j& Z8 h9 W$ z 非异常模式：System Monitor, K H# H) J/ {, K' U* z& B8 A: U
! p7 t& X) p0 ~5 }' ]3 Q% Y4 F6 E1 c1 d
, A* t9 i7 x% N" u( kARM寄存器分析5 R$ r5 S) ?! b/ ]2 c0 X: {9 O
ARM共有37个寄存器，都是32位长度 37个寄存器中30个为“通用”型，1个固定用作PC，一个固定用作CPSR，5个固定用作5种异常模式下的SPSR。
6 o% g/ v9 M; ^# v r13(sp)用作堆栈可以保存上下文，便于以后跳转回来能继续执行
+ l4 X, W0 o" k! g& g( i% ~ r14(lr)用于存储返回地址，当我们返回原模式可以bl lr或者mov pc lr这样就实现了返回
, k0 @7 F6 ]% b) F1 C8 p: X; M r15(pc)：程序指针，PC指向哪里，CPU就会执行哪条指令（所以程序跳转时就是把目标地址代码放到PC中）: \& r1 f9 v- H/ E& O
cpsr:中各个bit位表明了cpu的某些状态信息，这些信息非常重要，和后面学到的汇编指令息息相关（譬如BLE指令中的E就和7 m% S( p- u" [3 k5 _
CPSR中的Z标志位有关） cpsr中的I、F位和开中断、关中断有关 cpsr中的mode位（bit4～bit0共5位）决定了CPU的工作模式，
" F9 U% f) c- {! y: } 在uboot代码中会使用汇编进行设置。" R- ~! I8 U# S! o3 P
spsr:用来保存cpsr* B. _6 l$ t3 ]- b* O8 y
8 U8 i% ?! A) d' X- j2 r1 J9 v; E# [/ s( e2 ~+ V0 a" T1 B
" y& R, u5 }2 p7 Y) ]% m9 \% }
; Y0 `7 U9 r q7 P$ A! }6 M1.条件标志位% f/ D, L5 f& K! C! P
-N: Negative result from ALU$ F3 \0 ]: q j/ C
-Z: Zero result from ALU7 s& r( U. c C Y M9 l
-C: ALU operation Carried out (进位/借位)$ E2 ^. D( c2 O) B( p' e2 q' V
-V: ALU operation oveRFlowed （溢出）% b8 b- T' W8 s1 S) F6 f
* N=1时，说明运算的结果为负数，N=0时，说明运算的结果为正数或零。. G( g: x4 I9 q: A. ]
* Z=1时，说明运算的结果为0，Z=0时，说明运算的结果为非0。9 `4 K5 I K& H2 T9 N( [0 y5 B
* C:
9 E1 P5 _) A! \0 L - 加法运算（包括CMP）：当运算结果产生了进位时（无符号数溢出），C=1，否则为0。
$ Q9 e- u( E' Z7 Z* J - 减法运算（包括CMP）：当运算结果产生了借位时（无符号数溢出），C=0，否则C=1。) [& O5 I( v8 R! T
- 对于包含移位操作的非加减指令操作时，C为移除值的一位。
0 I5 B" [9 ]0 e; u& t8 x - 对于其它的非加减指令，C的值通常不变。
0 r; @! ~! c) C P * V：
: N$ ]' h( P3 G! L- u5 l - 对于加减法运算指令，当操作数和运算结果为二进制的补码表示的带符号数时，V=1表示符号位溢出
: B, T+ [7 w# t/ u; \ - 对于其它的非加减法指令，V的值通常不变。
, L ]6 O! V7 f; A6 E! k 2.Q位：
+ o( P6 v5 o) j1 Y" R2 F * 在ARM V5及以上的版本的E系列处理器中，Q标识位指示增强的DSP运算指令是否发生了溢出，在其它版本的处理器中，Q未定义。8 W* r3 P" l3 q$ ?6 }
3.J位：3 B7 p0 z$ ?' k! ^9 k; S
* 仅ARM 5TE/J 架构支持
0 w2 s8 Z5 G* [ * J=1时，处理器处于Jazelle状态
4 E: u1 u2 d B 跳转过程6 v- o2 Q: E+ Q6 P$ F. L2 W
异常向量表
7 u5 n, G# }* {) [ 所有的CPU都有异常向量表，这是CPU设计时就设定好的，是硬件决定的。 当异常发生时，CPU会自动动作（PC跳转到异常向量处处理异常，有时伴有一些辅助动作） 异常向量表是硬件向软件提供的处理异常的支持。# b# A2 O1 G4 h' }! G' Y
***异常产生时
+ ]& [; f& p" o- V5 S- V) X. d 做好保护现场的工作：
+ b1 f" B _! _+ X （1）把cpsr保存到spsr中，设置适当的cpsr（改变处理器的ARM状态、改变处理器进入相应的异常模式、（视情况）改变中断禁止位禁止相应中断）
3 I2 X. ~; `9 c1 @% H9 m （2）保存返回地址到lr
0 U; _' W9 D% v" N5 [! B （3）设置pc为相应的异常向量' @* t5 _7 s/ W
实现跳转。
; }- l8 l: `9 N* | ***异常返回时( L, |8 e4 e. Z8 a e& P$ X+ [ R
做好恢复现场工作：
& G: J; I" u3 F7 s' c& d8 Z （1）从spsr恢复cpsr4 _+ ?7 a1 @6 Y$ U5 a z5 C, K
（2）从lr恢复pc
1 E9 P" x) ^: M: b& x# l 注意：这些操作必须在ARM状态执行) E( e2 ~. ^: R4 X$ d
TIPS:
P& ~$ d7 D5 A4 v3 X, P' `! r （1）异常向量表中除了FIQ中断都是4个字节，所以只够存放一段异常处理程序的代码的首地址
. C+ \: |# H A1 U' y0 P （2）FIQ中断为快速中断，其中一个特殊的地方就体现在他的异常向量表(Vector Table)地址在一个，所以它可以存放不止4个字节，这样的话FIQ中断可以不用只存放地址，而是把整个异常处理程序放进去，这样就少跳转了，加快了中断相应速度。
1 {8 M* L2 @: E
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发表于 2021-4-30 13:59
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