ARM处理器的7种运行模式

  1. 用户模式( usr ):ARM处理器正常的程序执行状态;
  2. 快速中断模式( fiq ):用于高速数据传输或通道处理;
  3. 外部中断模式( irq):用于通常的中断处理;
  4. 管理模式( svc ):操作系统使用的保护模式;
  5. 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;
  6. 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;
  7. 系统模式( sys ):运行具有特权的操作系统任务;

除用户模式以外,其余的所有6种模式称之为非用户模式或特权模式;其中除去用户模式和系统模式以外的5种又称为异常模式,常用于处理中断或异常以及需要访问受保护的系统资源等情况。

 

ARM处理器的运行模式可以通过软件控制进行切换,亦可以通过外部中断异常处理进行切换。大多数的应用程序运行在用户模式下,当处理器运行在用户模式下时,某些被保护的系统资源是不能被访问的。应用程序也不能直接进行处理器模式的切换。当需要进行处理器模式切换时,应用程序可以产生异常处理,在异常处理过程中进行处理器模式的切换。这种体系结构可以使操作系统控制整个系统的资源。

当应用程序发生异常中断时,处理器进入相应的异常模式。在每一种异常模式中都有一组寄存器,供相应的异常处理程序使用,这样就可以保证在进入异常模式时,用户模式下的寄存器(保存了程序运行状态)不被破坏。

系统模式并不是通过异常过程进入的,他和用户模式具有完全一样的寄存器。但是系统模式属于特权模式,可以访问所有的系统资源,也可以直接进行处理器模式切换。他主要供操作系统任务使用。通常操作系统的任务需要访问所有的系统资源,同时该任务仍然使用用户模式的寄存器组,而不是使用异常模式下相应的寄存器组,这样可以保证当异常中断发生时任务状态不被破坏。