一、ARM體系的CPU有以下7種工作模式：

		用戶模式（usr） 　　　　　 大多數程序運行于用戶模式
特權模式		系統模式（sys）　　　　　　運行具有特權的操作系統任務
	異常模式	中斷模式（irq）
		快速中斷模式（fiq）　　　　 必須進快處理中斷請求，并離開這個模式
		管理模式（svc）　　　　　　操作系統使用的保護模式
		數據訪問終止模式（abt）　　數據或指令預取終止時進入該模式
		未定義指令終止模式（und） 未定義的指令執行時進入該模式

注解：

可以通過軟件來進行模式切換，或者發生各類中斷、異常時CPU自動進入相應的模式；

用戶模式與系統模式兩者使用相同的寄存器，都沒有SPSR（Saved Program Statement Register，已保存程序狀態寄存器），但系統模式比用戶模式有更高的權限；

系統復位或開機時則進入到SVC模式下；

當遇到軟中斷（SWI，Software Interrupt）時，也將進入到SVC模式下；

進入特權模式是為了處理中斷、異常、或者訪問被保護的系統資源；

ARM中斷模式（IRQ）和快速中斷模式（FIQ）區別：

1. FIQ的優先級比IRQ高。

2. IRQ可以被FIQ所中斷，但FIQ不能被IRQ所中斷，在處理FIQ時必須要關閉中斷。

3. FIQ模式下，比IRQ模式多了幾個獨立的寄存器。

不要小看這幾個寄存器，ARM在編譯的時候，如果你FIQ中斷處理程序足夠用這幾個獨立的寄存器來運作，它就不會進行通用寄存器的壓棧，這樣也省了一些時間。

4. FIQ的中斷向量地址在0x0000001C，而IRQ的在0x00000018。(也有的在FFFF001C以及FFFF0018)

寫過完整匯編系統的都比較明白這點的差別，18只能放一條指令（18-1c 4個字節），為了不與1C處的FIQ沖突，這個地方只能跳轉，而FIQ不一樣，1C以后沒有任何中斷向量表了，這樣可以直接在1C處放FIQ的中斷處理程序，由于跳轉的范圍限制，至少少了一條跳轉指令。

5.IRQ和FIQ的響應延遲有區別

IRQ的響應并不及時，從Verilog仿真來看，IRQ會延遲幾個指令周期才跳轉到中斷向量處，看起來像是在等預取的指令執行完。FIQ的響應不清楚，也許比IRQ快。

二、ARM體系的CPU有兩種工作狀態

1、ARM：32位，ARM狀態執行字對齊的32位ARM指令。

2、THumb：16位，執行半字對齊的16位指令

注：1、ARM和Thumb兩種狀態之間的切換不影響處理器的工作模式和寄存器的內容。

2、ARM處理器在處理異常時，不過處理器處于什么狀態，則都將切換到ARM狀態。

　 3、CPU上電處于ARM狀態

三、寄存器

ARM有31個通用的32位寄存器，6個32位程序狀態寄存器，共分為7組，有些寄存器是所有工作模式共用的，還有一些寄存器專屬于每一種工作模式；

R13——棧指針寄存器，用于保存堆棧指針；

R14——程序連接寄存器，當執行BL子程序調用指令時，R14中得到R15的備份，而當發生中斷或異常時，R14保存R15的返回值；

R15——程序計數器；

快速中斷模式有7個備份寄存器R8—R14，這使得進入快速中斷模式執行很大部分程序時，甚至不需要保存任何寄存器；

其它特權模式都含有兩個獨立的寄存器副本R13、R14，這樣可以令每個模式都擁有自己的堆棧指針和連接寄存器；

四、當前程序狀態寄存器（CPSR）

CPSR中各位意義如下：

T位：1——CPU處于Thumb狀態， 0——CPU處于ARM狀態；

I、F（中斷禁止位）： 1——禁止中斷， 0——中斷使能；

工作模式位：可以改變這些位，進行模式切換；

五、程序狀態保存寄存器（SPSR）

當切換進入某一個特權模式時，SPSR保存前一個工作模式的CPSR值，這樣，當返回前一個工作模式時，可以將SPSR的值恢復到CPSR中；

六、模式切換

當異常發生，CPU進入相應的異常模式時，以下工作是由CPU自動完成的：

1、在異常模式的R14中保存前一工作模式的下一條即將執行的指令地址；

2、將CPSR的值復制到異常模式的SPSR中；

3、將CPSR的工作模式設為該異常模式對應的工作模式；

4、令PC值等于這個異常模式在異常向量表中的地址，即跳轉去執行異常向量表中的相應指令；

從異常工作模式退回到之前的工作模式時，需要由軟件來完成以下工作：

1、將異常模式的R14減去一個適當的值（4或8）后賦給PC寄存器；

2、將異常模式SPSR的值賦給CPSR；

總結

以上是生活随笔為你收集整理的ARM体系的7种工作模式的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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