Linux之uboot入门(五)---CPU工作模式分析

先要了解ARM的CPU的7种模式是哪些：

          用户模式（usr）：ARM处理器正常的程序执行状态

          快速中断模式（fiq）：用于高速数据传输或通道处理

          中断模式（irq）：用于通用的中断处理

          管理模式（svc）：操作系统使用的保护模式

          数据访问终止模式（abt）：当数据或指令预取终止时进入该模式，可用于虚拟存储及存储保护

          系统模式（sys）：运行具有特权的操作系统任务

          未定义指令中止模式（und）：当未定义的指令执行时进入该模式，可用于支持硬件协处理器的软件仿真 
    除用户模式外，其他6种工作模式都属于特权模式，大多数程序运行于用户模式，进入特权模式是为了处理中断、异常，或者访问被保护的系统资源。
对于为何此处是svc模式，而不是其他某种格式，其原因，可以从两方面来看：

• 我们先简单的来分析一下那7种模式：

   
  • 中止abt和未定义und模式

    首先可以排除的是，中止abt和未定义und模式，那都是不太正常的模式，此处程序是正常运行的，所以不应该设置CPU为其中任何一种模式，所以可以排除。

  • 快中断fiq和中断irq模式

    其次，对于快中断fiq和中断irq来说，此处uboot初始化的时候，也还没啥中断要处理和能够处理，而且即使是注册了终端服务程序后，能够处理中断，那么这两种模式，也是自动切换过去的，所以，此处也不应该设置为其中任何一种模式。

  • 用户usr模式

    虽然从理论上来说，可以设置CPU为用户usr模式，但是由于此模式无法直接访问很多的硬件资源，而uboot初始化，就必须要去访问这类资源，所以此处可以排除，不能设置为用户usr模式。

  • 系统sys模式 vs 管理svc模式

    首先，sys模式和usr模式相比，所用的寄存器组，都是一样的，但是增加了一些访问一些在usr模式下不能访问的资源。

     

    而svc模式本身就属于特权模式，本身就可以访问那些受控资源，而且，比sys模式还多了些自己模式下的影子寄存器，所以，相对sys模式来说，可以访问资源的能力相同，但是拥有更多的硬件资源。

     

    所以，从理论上来说，虽然可以设置为sys和svc模式的任一种，但是从uboot方面考虑，其要做的事情是初始化系统相关硬件资源，需要获取尽量多的权限，以方便操作硬件，初始化硬件。

   

  从uboot的目的是初始化硬件的角度来说，设置为svc模式，更有利于其工作。因此，此处将CPU设置为SVC模式。

• uboot最终目的是为了启动Linux的kernel，在做好准备工作（即初始化硬件，准备好kernel和rootfs等）跳转到kernel之前，本身就要满足一些条件，其中一个条件，就是要求CPU处于SVC模式的。所以，uboot在最初的初始化阶段，就将CPU设置为SVC模式，也是最合适的。