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ARM的工作模式

ARM处理器设计有七种工作模式,这些模式允许处理器在不同的情境下以不同的权限级别执行任务,下面是这七大工作模式的概述:

用户模式(User,USR):

这是非特权模式,大多数应用程序在此模式下运行。它具有一定的限制,以防止未经授权访问受保护的系统资源。


快速中断模式(Fast Interrupt Request,FIQ):

当需要快速响应的中断发生时,处理器会进入此模式。它拥有自己的一组专用寄存器,以便快速处理中断并恢复先前的任务。


外部中断模式(Interrupt Request,IRQ):

用于处理标准中断请求,相比FIQ模式,它的优先级较低。同样会保存当前状态并使用中断处理程序所需的寄存器集。


管理模式(Supervisor,SVC):

特权模式,通常由操作系统内核使用,用于执行系统服务和进行低级硬件控制。复位后,处理器也默认进入此模式。


数据访问中止模式(Abort,ABT):

当处理器尝试执行未被允许的数据访问操作(如违反内存保护规则)时,会进入此模式,用于处理存储器访问错误。


未定义指令中止模式(Undefined,UND):

如果处理器遇到无法识别的指令,会进入此模式,常用于软件异常处理,比如模拟硬件协处理器的指令。


系统模式(System,SYS):

特权模式,与用户模式使用相同的寄存器集,但具有全部的特权访问权限。适用于需要执行特权操作而又不想切换到SVC模式的情况,如在某些内核任务中使用。
这些模式之间的转换通常由处理器根据发生的事件(如中断)自动完成,也可以通过软件控制来实现,比如修改程序状态寄存器(CPSR)或使用特定的指令。每种模式都有其特定的应用场景和权限等级,共同确保系统的稳定和安全运行。

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