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ARM处理器的七种工作模式,你知道吗?

nanyue 2024-11-10 10:17:28 技术文章 1 ℃

ARM处理器的工作模式是指处理器在不同的情况下所处的状态,它决定了处理器可以执行哪些指令和访问哪些资源。ARM处理器有以下七种工作模式:

  • 用户模式(USR):这是正常程序执行的模式,不能直接切换到其他模式,也不能访问特权资源,只能通过异常或软中断来改变模式。
  • 系统模式(SYS):这是运行操作系统的特权模式,与用户模式共用一套寄存器,但可以访问所有的资源,也可以直接切换到其他模式。
  • 快速中断模式(FIQ):这是用于处理高速数据传输或通道处理的模式,当发生FIQ异常时进入该模式,该模式有一套独立的寄存器,可以快速响应和处理中断。
  • 外部中断模式(IRQ):这是用于处理普通中断的模式,当发生IRQ异常时进入该模式,该模式有一个独立的寄存器,可以处理中断请求。
  • 管理模式(SVC):这是操作系统使用的保护模式,当系统复位或执行软中断指令(SWI)时进入该模式,该模式可以执行系统调用和管理任务。
  • 数据访问终止模式(ABT):这是用于支持虚拟内存和存储器保护的模式,当发生数据或指令预取终止异常时进入该模式,该模式可以处理存储器错误和恢复程序执行。
  • 未定义指令终止模式(UND):这是用于支持硬件协处理器的软件仿真的模式,当发生未定义指令异常时进入该模式,该模式可以处理未识别的指令或模拟硬件功能。

除了这些工作模式,ARM处理器还有两种工作状态,分别是ARM状态和Thumb状态。这两种状态决定了处理器执行的指令长度和类型。ARM状态下,处理器执行32位的ARM指令,具有高性能和高效率;Thumb状态下,处理器执行16位的Thumb指令,具有高代码密度和低功耗。处理器可以在运行时动态切换这两种状态,以适应不同的应用场景。

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