Arm处理器有几种工作状态?
ARM处理器设计了多种不同的工作状态以适应各种应用的需求,这些状态允许处理器在不同的执行环境中运行,以提供必要的资源和权限级别。主要的工作状态包括:
- 用户模式 (User Mode)
- 最低权限级别:这是程序的正常执行状态,用于执行大多数应用程序代码。在用户模式下,代码不能直接访问操作系统的内核空间和硬件设备。
- 快速中断模式 (Fast Interrupt Mode, FIQ)
- 高优先级中断处理:这种模式为处理快速中断提供了一个特殊的环境,具有比标准中断模式更多的寄存器,以便更快地响应外部事件。FIQ模式设计用于实时处理和高速数据传输需求。
- 中断模式 (Interrupt Mode, IRQ)
- 标准中断处理:当外部中断发生时,处理器进入IRQ模式以处理中断。这种模式与用户模式相比,可以访问更多的系统资源,用于执行中断服务程序。
- 管理模式 (Supervisor Mode)
- 受保护的操作环境:这是操作系统启动和运行系统服务的默认模式。处理器在这个模式下启动,并且大多数操作系统内核都在管理模式下运行。
- 数据访问中止模式 (Data Abort Mode)
- 内存访问异常处理:当访问非法内存时,处理器进入数据访问中止模式。这允许系统适当处理应用程序的非法或错误的内存访问请求。
- 预取中止模式 (Prefetch Abort Mode)
- 指令获取异常处理:如果在获取指令过程中发生错误(如访问一个不合法的代码地址),处理器将进入预取中止模式。
- 未定义指令模式 (Undefined Instruction Mode)
- 非法指令处理:当执行一个未定义的指令时,处理器会进入此模式。这通常用于实现软件模拟的硬件功能或处理错误。
- 系统模式 (System Mode)
- 特权模式运行任务:这是管理模式的一个变体,与管理模式共享相同的寄存器和权限,通常用于执行操作系统的特权任务。
这些模式确保了ARM处理器在处理多种任务时能够提供必要的安全性、效率和响应能力。不同模式之间的转换由处理器根据执行的操作和遇到的事件自动管理。