嵌入式学习笔记——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。