LV015-运行模型

以前的 ARM 处理器有 7 中运行模型： User、 FIQ、 IRQ、 Supervisor(SVC)、 Abort、 Undef 和 System，其中 User 是非特权模式，其余 6 种都是特权模式。但新的 Cortex-A 架构加入了 TrustZone 安全扩展，所以就新加了一种运行模式： Monitor，新的处理器架构还支持虚拟化扩展，因此又加入了另一个运行模式： Hyp，所以 Cortex-A7 处理器有 9 种处理模式，如表所示：

模式	描述
User(USR)	用户模式，非特权模式，大部分程序运行的时候就处于此模式。
FIQ	快速中断模式，进入 FIQ 中断异常
IRQ	一般中断模式。
Supervisor(SVC)	超级管理员模式，特权模式，供操作系统使用。
Monitor(MON)	这个模式用于安全扩展模式。
Abort(ABT)	数据访问终止模式，用于虚拟存储以及存储保护。
Hyp(HYP)	用于虚拟化扩展。
Undef(UND)	未定义指令终止模式。
System(SYS)	系统模式，用于运行特权级的操作系统任务

除了 User(USR)用户模式以外，其它 8 种运行模式都是特权模式。这几个运行模式可以通过软件进行任意切换，也可以通过中断或者异常来进行切换。所谓“运行模式”，可以这样简单理解：

（1）板子上电时， CPU 处于 SVC 模式，它用的是 SVC 模式下的寄存器。

（2）程序运行时发生了中断， CPU 进入 IRQ 模式，它用的 IRQ 模式下的寄存器。

（3）CPU 处理完中断，它切换回 SVC 模式，继续使用 SVC 模式下的寄存器。

（4）CPU 发生某种异常时，比如读取内存出错，它会进入 ABT 模式，使用 ABT 模式下的寄存器来处理错误。

大多数的程序都运行在用户模式，用户模式下是不能访问系统所有资源的，有些资源是受限的，要想访问这些受限的资源就必须进行模式切换。但是用户模式是不能直接进行切换的，用户模式下需要借助异常来完成模式切换，当要切换模式的时候，应用程序可以产生异常，在异常的处理过程中完成处理器模式切换。

当中断或者异常发生以后，处理器就会进入到相应的异常模式中，每一种模式都有一组寄存器供异常处理程序使用，这样的目的是为了保证在进入异常模式以后，用户模式下的寄存器不会被破坏。