ARM体系结构--第一章

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1、ARM处理器有两种工作状态，7种工作模式

2种状态：

1. ARM指令状态：32位指令
2. Thumb指令状态：16位指令
3. 【补充】调试状态

7种工作模式：

管理模式和系统模式的区别：

系统模式和用户模式相比，使用相同的寄存器，增加了一些在usr模式下不能访问的资源。

管理模式相比系统模式可以访问资源的能力相同，都属于特权模式，并且管理模式有自己模式下的影子寄存器R13_svc和R14_svc。

uboot的目的是初始化硬件，设置为svc模式更有利于其工作。

2、ARM体系的异常中断

ARM体系中程序执行流程主要3中方式：

顺序执行：每执行一条指令，ARM状态下PC=4;Thumb状态下PC+2

跳转执行：

1. B：执行跳转操作
2. B：执行跳转操作，并且保存子程序的返回地址
3. BX：执行跳转操作，并且根据目标地址的最低位将程序切换到Thumb状态
4. BLX：执行跳转操作，并且保存子程序的返回地址，且根据目标地址的最低位将程序切换到Thumb状态

异常中断发生：执行完当前指令，跳转到相应的异常中断处理程序处执行。异常处理程序完成，返回到异常中断处。

异常中断的响应过程：

• 保存当前处理器状态、即将cpsr保存到相应的异常模式下spsr_xxx中
• 设置当前cpsr的相应位，包括：mode修改、T、禁止IRQ中断（I）、FQR模式下，禁止FIQ（F位）
• 将寄存器r14_xxx设置为返回地址，保存pc的值
• 将PC设置为异常中断向量的中断向量地址，从而跳转程序。

异常中断返回：

• 恢复处理器状态，将spsr_xxx复制到cpsr
• 将r14_xxx复制到pc中

 

3、FRQ和IRQ对比

FRQ要比IRQ快的原因：

1. IRQ保护现场，需要保存的寄存器更多，FRQ不需要保存R8-R12；
2. FRQ比IRQ中断优先级高
3. FIQ在中断向量表的最高处，这就为我们直接在FIQ上面的地址直接写异常处理程序提供了可能，其他的异常必须通过跳转，而跳转就需要保存IR值