嵌入式学习笔记(1)ARM的编程模式和7种工作模式

ARM提供的指令集

ARM态-ARM指令集(32-bit)

Thumb态-Thumb指令集(16-bit)

Thumb2态-Thumb2指令集(16 & 32 bit)

Thumb指令集是对ARM指令集的一个子集重新编码得到的,指令长度为16位。通常在处理器执行ARM程式时,称处理器处于ARM状态;当处理器执行Thumb程式时,称处理器处于Thumb状态。Thumb指令集中的数据处理指令的操作数仍然为32位,指令寻址地址也是32位的。(在处理中断程序中只能使用ARM态)。

Thumb2指令集是Thumb指令集的一个扩充,既包含了16位也包含了32位,几乎可以提供与ARM相同的功能,但是指令密度(单位内存所存放的指令数)与Thumb指令集相似。有了Thumb2指令集就不再需要在ARM与Thumb两者之间切换了,因为Thumb2就够了!

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ARM的7种工作模式

-User:非特权模式,大部分任务执行在这种模式

-FIQ(快中断):当一个高优先级(fast)中断产生时将会进入这种模式

-IRQ(中断):当一个低优先级(normal)中断产生时将会进入这种模式

-Supervisor(svc):当复位或者软中断指令执行时将会进入这种模式

-Abort(中止abt):当存取异常时将会进入这种模式

-Undef(未定义und):当执行未定义指令时会进入这种模式

-System:使用和User模式相同寄存器集的特权模式

ARM有7种工作模式,除User为非特权模式(普通模式)外,其他6中工作模式为特权模式(Privilege),特权模式中除系统模式外,其他5种异常模式,其中Abort、Undef是异常中的异常。CPU同时只能在一种模式下工作,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(例如按键或触摸屏产生中断,CPU就会自动进入中断异常模式)。各种模式下权限和可以访问的寄存器不同。

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