ARM 寄存器 和 工作模式了解

Posted 2022-01-12 electronic

一. ARM 工作模式

 

1.   ARM7，ARM9，ARM11，处理器有 7 种工作模式；Cortex-A 多了一个监视模式（Monitor）

2.  用户模式：非特权模式，大部分任务执行在这种模式，它运行在操作系统的用户态，没有权限操作其他硬件资源，只能执行处理自己的数据，也不能切换到其他模式下

3.  快速中断模式 : 当一个高优先级（fast) 中断产生时将会进入这种模式

4.  普通中断模式 : 当一个低优先级（normal) 中断产生时将会进入这种模式

5.  管理模式（SVC） :当复位或软中断指令执行时将会进入这种模式

6.  中止模式 : 当存取异常时将会进入这种模式 Undef : 当执行未定义指令时会进入这种模式

7.  系统模式 : 使用和User模式相同寄存器集的特权模式 Cortex-A 增加的工作模式：

8.  监控模式 : 是为了安全而扩展出的用于执行安全监控代码的模式

 

 

二. ARM 指令集

 ARM指令集：一条指令占 32 位 ，4字节，影响 PC 中的地址

 

Thumb指令集： 一条指令占 16 位 ，2字节 

 

 

 

三. ARM 寄存器

Cortex-A 寄存器：标三角的是相应模式状态下的独立的寄存器；其他事通用寄存器，也就是各个模式下可以共同使用的寄存器；Cortex-A 共40个寄存器， 共23 个特殊功能寄存器，17 个通用寄存器。

　　R13 ：栈指针寄存器  SP 保存栈内存空间的首地址值

　　R14：链接寄存器  LR   保存函数返回地址值

　　R15：当前程序计数器  PC  保存当前取址指令的地址值

　　CPSR：当前程序状态寄存器

　　SPSR：保存程序状态寄存器，用来保存 CPSR 值

  PC 寄存器指向的地址值：

 　　　　对于ARM 状态（arm指令集）， PC 寄存器的低2位没有定义 PC[1,0] ，arm指令占 4字节，也就是PC 中地址是4的倍数

　　　　对于Thumb状态（Thumb指令集），PC寄存器的低1位没有定义 PC[0]，Thumb占 2字节，也就是PC中地址是 2 的倍数， PC 中的地址就是每条执行指令的地址

 CPSR 寄存器中各bit 对应的功能