ARM处理器工作状态

自从ARM7TDMI核产生以后，体系结构具有T变种的ARM处理核可工作在以下两种状态：

ARM状态。32位，ARM状态下执行字对齐的32位ARM指令。

Thumb状态。16位，Thumb状态下执行半字对齐的16位Thumb指令。在Thumb在程序执行的过程中，处理器可在2种状态下切换。需要强调的是：

ARM和Thumb之间状态切换不影响处理器的模式或寄存器的内容。

ARM指令集和Thumb指令集都有相应的状态切换命令。

ARM处理器在开始执行代码时，只能处于ARM状态。

ARM处理器在2种工作状态之间切换的方法为：

进入Thumb状态。当操作数寄存器Rm的状态位bit[0]为1时，执行“BX Rm”指令进入Thumb状态。如果处理器在Thumb状态下进入异常，则当异常处理返回时，自动切换到Thumb状态。

进入ARM状态。当操作数寄存器Rm的状态位bit[0]为0时，执行“BX Rm”指令进入ARM状态。如果处理器进行异常处理，在此情况下，把PC放入异常模式链接寄存器LR中，从异常向量地址开始执行，把PC放入异常链接寄存器LR中，从异常向量地址开始执行，也可进入ARM状态。

ARM处理器工作模式

CPSR的低5位用于用户定义当前操作模式。ARM处理器共支持表所列的7种处理器模式。在表给出了CPSR[4:0]与7种工作模式的关系以及各种模式的解释。在软件控制、外部中断或异常处理器工作模式的改变。

大多数用户程序运行在用户模式下，这时应用程序不能访问一些受操作系统保护的系统资源，也不能改变模式。应用程序也不能直接进行处理器模式的切换，除非异常发生。这允许操作系统来控制系统资源的使用，适合编写操作系统，可用来控制系统资源的使用。

除用户模式之外的其他6种模式称为特权模式。特权操作模式主要处理异常和监控调用，它们可自由地访问系统资源和改变模式。特权模式中除系统模式外的5种模式又称为异常模式。即FIQ、IRQ、SVC、中止、未定义。

因此，也认为特权模式由异常模式和系统模式组成。

异常模式主要用于处理中断和异常。当应用程序发生异常中断时，处理器进入相应的异常模式。在每一种异常模式中，都有某些附加的影子寄存器组，供相应的异常处理程序使用。这样就可以保证在进入异常模式时，用户模式下的寄存器不被破坏，以避免异常出现时，用户模式的状态不可靠。

系统模式仅在ARM体系结构V4及以上版本存在。系统模式不是通过异常过程进入的，它与用户模式有完全相同的寄存器。这样操作系统的任务可访问所有需要的系统资源，也可使用用户模式的寄存器组，但不使用异常模式下相应的寄存器组，因此避免了使用与异常模式相关的附加寄存器，进而确保当任何异常出现时，不会使任务的状态不可靠或被破坏。系统模式属于特权模式，因此不受用户模式的限制。

不是所有ARM处理器都支持上述的所有操作模式，而且有些还支持“26位”模式，以便与较早的ARM兼容，这主要与不同体系结构的版本定义内容相关。

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