linux内核面试题[2]-Linux用户模式和内核模式

linux内核面试题[2]-Linux用户模式和内核模式

Kernel mode下运行的程序能够访问所有的memory，能够处理interrupt;
user mode的程序只能访问有限的memory，不能直接处理中断.

<1>ARM体系下的7种工作模式

当前程序状态寄存器Current Program Status Register (CPSR)的bit4:0决定的：

CPSR[4:0	处理器模式	可访问的寄存器
0b10000	User	R0~R14；PC；CPSR
0b11111	System	R0~R14；PC；CPSR
0b10001	FIQ	R0~R7；R8_FIQ-R14_fiq；PC；CPSR；SPSR_fiq
0b10010	IRQ	R0~R12；R13_irq-R14_irq；PC；CPSR；SPSR_irq
0b10011	Supervisor	R0~R12；R13_svc-R14_svc；PC；CPSR；SPSR_svc
0b10111	Abort	R0~R12；R13_abt-R14_abt；PC；CPSR；SPSR_abt
0b11011	Undifined	R0~R12；R13_und-R14_und；PC；CPSR；SPSR_und

用户(User)模式：ARM处理器正常的程序执行状态
系统(System)模式：运行具有特权的操作系统任务
快速中断(FIQ)模式：用于处理紧急的中断，如高速数据传输或通道处理
普通中断(IRQ)模式：用于处理通用的中断，通常在硬件中断信号后进入该模式
管理(Supervisor)模式：操作系统使用的保护模式，是CPU上电后的默认模式，主要用于系统的初始化
数据访问终止(Abort)模式：用于虚拟存储及存储保护，当访问非法地址或读取无权限内存地址时进入该模式
未定义指令中止(Undifined)模式：当执行未定义的指令时进入该模式，用于支持硬件协处理器的软件仿真

<2>ARM体系下的2种工作状态

1> ARM state ：此时处理器执行 32 位的字对齐的ARM指令。
2> Thumb state ：此时处理器执行的 16 位的半字对齐的Thumb指令。
注：使用Thumb指令集，就是为了减小程序使用的空间

31	30	29	28	27	.	.	.	8	7	6	5	4	3	2	1	0
N	Z	C	V						I	F	T	M4	M3	M2	M1	M0

M0-M4: ARM的7种工作模式
T: ARM CPU的2种工作状态，1：CPU处于Thumb状态；0表示处于ARM状态
F: FIQ快中断禁止位，1表示被禁止
I: IRQ中断禁止位，1表示被禁止
V: 溢出标志位(overflow)
C: 进位/借位/移位溢出标志位
Z: 运算结果是否为0
N: 运算结果是否为负数
bit 8-17：保留位

参考资料：
https://www.cnblogs.com/JmZd/p/8809997.html
https://blog.youkuaiyun.com/cosmoslhf/article/details/17282777