ARM—V7架构与ARM常用汇编指令

$ARM—V7$ 架构

一、运行模式

ARMv7 架构的运行模式反映了不同的CPU执行状态，每种模式都适用于不同的任务处理场景，以确保系统安全、稳定、高效地运行。下面是对每种模式的详细解释，并补充一些背景和作用：

1. User（USR）模式：用户模式

• 作用：这是普通用户程序运行的模式，所有非特权代码都在此模式下执行。用户模式下的进程只能访问有限的系统资源，不能直接操作硬件。
• 特点：只能通过系统调用或中断进入更高权限模式（如内核模式），以保护系统核心资源免受用户程序影响，避免崩溃或恶意操作。

2. System（SYS）模式：系统模式

• 作用：这是内核模式（特权模式）的一种，通常用于操作系统的内核和驱动程序运行。可以访问所有系统资源和硬件设备。
• 特点：与用户模式共享同一套寄存器，但具有完全的系统权限。用户进程不能直接进入系统模式，必须通过特定的机制（如系统调用或中断）来访问系统模式。

3. IRQ模式：一般中断模式

• 作用：用于处理中断请求（Interrupt Requests, IRQ）。当外部硬件设备需要处理时，会产生一个中断信号，CPU切换到此模式来处理中断。
• 特点：可以暂时停止正常的程序执行，以处理外部事件，确保系统及时响应硬件的输入。

4. FIQ模式：快速中断模式

• 作用：FIQ模式用于处理紧急、时间要求非常高的中断。例如高速数据传输中的信号采集等，需要比一般中断更快地响应。
• 特点：FIQ模式有专用的寄存器组，避免了与其他模式共享寄存器的开销，从而提高中断处理速度。FIQ优先级高于IRQ，因此更适合处理时间敏感的任务。

5. Supervisor（SVC）模式：管理模式

• 作用：这是ARM处理器的默认模式，也是系统启动时进入的模式。主要用于操作系统的初始化和处理软件中断（如系统调用）。
• 特点：在这个模式下，操作系统可以管理资源、处理系统调用等特权操作。软件中断（SVC指令）会触发从用户模式切换到此模式。

6. Abort（ABT）模式：数据访问终止模式

• 作用：当发生非法内存访问、数据访问错误或其他异常时，CPU会切换到Abort模式。典型的例子包括访问无效地址、越界访问等。
• 特点：在此模式下，处理器处理异常，防止系统崩溃，并提供错误处理机制。操作系统可以在此模式下记录错误信息并执行错误恢复操作。

7. Undef（UND）模式：未定义指令模式

• 作用：当CPU遇到无法识别的指令（未定义指令）时，会进入此模式。例如程序执行时跑飞（程序跳转到错误地址）或指令被篡改。
• 特点：