基于S3C6410的ARM11學(xué)習(xí)（四） 核心初始化之設(shè)置處理器模式

之前已經(jīng)設(shè)置中斷向量表了，下面就要進(jìn)行設(shè)置處理器的模式。

對(duì)于ARM11，有8種模式，不同的模式，權(quán)限是不一樣的。在bootloader開(kāi)發(fā)的時(shí)候，我們需要將處理器的模式設(shè)置為Supervisor模式，即SVC模式。這樣，權(quán)限就高了，可以訪問(wèn)ARM的所有資源。用戶模式的權(quán)限是最低的，而且要從用戶模式切換到其他模式的話，只能通過(guò)異常的方式。

用戶模式(User)： ARM處理器正常的程序執(zhí)行狀態(tài)

快速中斷模式(FIQ)： 高速數(shù)據(jù)傳輸或通道處理

外部中斷模式(IRQ)： 通用的中斷處理

管理模式(Supervisor)： 操作系統(tǒng)使用保護(hù)模式

數(shù)據(jù)訪問(wèn)終止模式(Abort): 當(dāng)數(shù)據(jù)或指令預(yù)取終止時(shí)進(jìn)入該模式

系統(tǒng)模式(System)：運(yùn)行具有特權(quán)的操作系統(tǒng)任務(wù)。

這些模式是在CPSR寄存器中設(shè)置的。

如下是CPSR寄存器。在最低5位設(shè)置處理器的模式。

以下是5位值對(duì)應(yīng)的模式。

圖中表的后面有跟著寄存器，這是代表在這個(gè)模式下，可以訪問(wèn)的寄存器。

我們知道ARM11是有16個(gè)寄存器，R0-R15。但是，在不同的模式下，這16個(gè)寄存器有的不一樣的。即每個(gè)模式有自己的寄存器。

上圖，是各個(gè)模式下，寄存器的表。

其中R0-R7、R15寄存器和CPSR寄存器，是所有模式都共有的。但是R8-R14就不一樣了，有的模式有自己對(duì)應(yīng)的R8-R14寄存器。比如FIQ模式，就有自己的R8-R14，和其他模式的R8-R14不共用。所以這才叫快中斷，因?yàn)樘D(zhuǎn)到快中斷后，不用備份原來(lái)的R8-R14寄存器，因?yàn)橛玫氖亲约旱募拇嫫?。還可以看到，其他模式都是自己的R13寄存器，也就是堆棧寄存器，所以在這些模式下，使用C語(yǔ)言的話，是要重新定義R13的值的。

除了用戶模式和系統(tǒng)模式外，其他模式都有SPSR寄存器。這個(gè)寄存器就是用來(lái)備份跳轉(zhuǎn)模式切換之前那個(gè)模式的CPSR的值。這樣之前模式的CPSR的值才不會(huì)丟失。這樣，在切回原模式時(shí)，再將SPSR的值給CPSR，就把原模式的CPSR的值也恢復(fù)了。因?yàn)镃PSR的值是很重要的，所以要保證不能丟失。

下面，就是代碼的編寫了。

設(shè)置SVC模式，其實(shí)就是寫CPSR寄存器的后5位。將值設(shè)置為5’b10011.

代碼也比較簡(jiǎn)單了：

set_svc:

# set CPU mode is SVC and disbale irq fiq

# cpsr[4:0] = 0b10011

mrs r0, cpsr

bic r0, r0, #0x1f

orr r0, r0, #0xd3

msr cpsr, r0

mov pc, lr

先通過(guò)mrs指令將CPSR的值讀到r0中。

使用bic指令對(duì)r0的后5位清零，0x1f = ‘b00011111。

使用orr指令對(duì)r0的后8位值設(shè)置為’b11010011。后面5位是10011，設(shè)置為SVC模式了。前面7位和6位也給設(shè)置1了。

從上圖，看出7位和6位是普通控制中斷和快中斷的。

從手冊(cè)中得到，當(dāng)置1，表示disable對(duì)應(yīng)的中斷，這里就是關(guān)閉所有中斷。

這樣，就完成了處理器的模式SVC設(shè)置。

對(duì)比STM32，因?yàn)闆](méi)有用匯編寫過(guò)這些代碼，所以沒(méi)有了解STM32的CPU的模式。如果有對(duì)這方面了解的，麻煩告知一下。自己以前寫STM32代碼的時(shí)候，根本就沒(méi)有考慮過(guò)這些。現(xiàn)在學(xué)ARM11了，對(duì)比才去了解了一些STM32的底層的東西。

另外，有誰(shuí)知道CPSR在上電時(shí)候的初始化的值是多少的話，也麻煩告知下。我試了下，不設(shè)置處理器的SVC模式，并且不關(guān)中斷，程序也是可以執(zhí)行的，后面的點(diǎn)燈也是可以點(diǎn)亮，我猜測(cè)的話，默認(rèn)為芯片上電的時(shí)候，處理器是工作在SVC模式下的，并且中斷也都是關(guān)閉的。

如果是這樣的話，那就意味著設(shè)置處理器的模式SVC，我們是可以省略這部分代碼的，因?yàn)槟J(rèn)為就是這樣。

但是，這也只是考慮了上電復(fù)位的情況，但是如果是復(fù)位有效呢?當(dāng)我們按下復(fù)位鍵的時(shí)候，這里的代碼還是需要的，因?yàn)檫@個(gè)時(shí)候，需要將處理器模式轉(zhuǎn)化為SVC，因?yàn)橛锌赡艹绦驁?zhí)行的時(shí)候是在User模式下的，這樣的話就會(huì)有權(quán)限的限制，有些地址處理器就訪問(wèn)不了。并且要關(guān)閉中斷，因?yàn)橐灿锌赡苤袛嗍情_(kāi)啟的，不然會(huì)跳轉(zhuǎn)到中斷去。以上兩種情況，復(fù)位的代碼就不會(huì)正常的執(zhí)行了。所以就需要這兩步操作，保證復(fù)位的程序是可以正常按照我們寫的順序執(zhí)行。

所以，我總結(jié)，這里的代碼是需要的。為什么呢?因?yàn)閡boot中也有這代碼，要是不需要的話，那么uboot中肯定也不會(huì)有。Uboot可是行業(yè)的老大啊。