ARM-V7架构（一）
cortex-A7基于ARMV7-A架构，复习一下armv7
ARM体系庞大，个人只复习下自己需要的基础知识，内容单薄
ARM-V7的模式类型如下：
FIQ快速中断和IRQ外部中断的区别：当一个高优先级中断产生时将会进入FIQ，一般用于高速数据传输和通道处理。当一个低优先级中断产生将会进入IRQ，一般用于通常的中断处理
处理器模式可以通过软件控制进行切换，也可以通过外部中断或异常处理过程进行切换。大多数用户程序运行在用户模式下。当处理器工作在用户模式时，应用程序不能访问受操作系统保护的一些系统资源，应用程序也不能直接进行处理器模式切换。当需要进行处理器模式切换时，应用程序可以产生异常处理，在异常处理过程中进行处理器模式切换。这种体系结构可以使操作系统控制整个系统资源的使用。
Cortex-A7处理器寄存器组：
1、在寄存器组中，每个方块都是一个寄存器，每个寄存器都是32位的
2、寄存器没有地址，访问寄存器通过编号进行访问，r0-r15，cpsr，spsr(spsr是cpsr的影子寄存器)
3、banked类型的寄存器属于该模式下私有的寄存器，而非banked类型的寄存器属于公有寄存器组
4、user模式和system模式最多可以访问17个寄存器，HYP模式最多可以访问19个寄存器，其他模式可访问18个寄存器
5、cortex-A7寄存器组中一共只有43个寄存器，因此开发中尽量不要定义register类型的变量
6、通用寄存器可分为两类：
未分组寄存器，包括R0-R7。
分组寄存器，包括R8-R12。
栈指针寄存器R13
R13寄存器在ARM处理器中常用为栈指针，称为SP。
每一种异常模式拥有自己的R13。异常处理程序负责初始化自己的R13，使其指向该异常模式专用的栈地址。在异常处理程序入口处，将用到的其他寄存器的值保存在堆栈中，返回时，重新将这些值加载到寄存器。通过这种保护程序现场的方法，异常不会破坏被其中断的程序现场
SP栈指针寄存器存放的是栈指针指向的栈空间的地址。此栈是用来压栈保护现场的，特点是先进后出
满减栈如图所示：
代码分析：
给每一个模式都设置对应的栈空间
init_stack: ldr r0,stacktop /*get stack top pointer，stacktop是一个地址*/ /********svc mode stack********/ mov sp,r0 sub r0,#128*4 /*512 byte for irq mode of stack*/ /****irq mode stack**/ msr cpsr,#0xd2 /*切换至IRQ模式*/ mov sp,r0 sub r0,#128*4 /*512 byte for irq mode of stack*/ /***fiq mode stack***/ msr cpsr,#0xd1 mov sp,r0 sub r0,#0 /***abort mode stack***/ msr cpsr,#0xd7 mov sp,r0 sub r0,#0 /***undefine mode stack***/ msr cpsr,#0xdb mov sp,r0 sub r0,#0 /*** sys mode and usr mode stack ***/ msr cpsr,#0x10 mov sp,r0 /*1024 byte for user mode of stack*/
测试栈：
/****irq mode stack**/ msr cpsr,#0xd2 /*切换至IRQ模式*/ mov sp,r0 sub r0,#128*4 /*512 byte for irq mode of stack*/ mov r5, #0x11 /*0x11赋给r5*/ mov r6, #0x23 /*0x23赋给r6*/ stmfd sp!, {r5, r6} /*r5,r6入栈*/ ldmfd sp!, {r7, r8} /*出栈值给到r7, r8*/
监控寄存器的值和栈指针的变化：
|
寄存器
|
执行完第四行
|
执行完第五行
|
执行完第六行
|
执行完第七行
|
执行完第八行
|
|
r5
|
0
|
0x11
|
0x11
|
0x11
|
0x11
|
|
r6
|
259635441
|
259635441
|
0x23
|
0x23
|
0x23
|
|
r7
|
1667
|
1667
|
1667
|
1667
|
0x11
|
|
r8
|
384526877
|
384526877
|
384526877
|
384526877
|
0x23
|
|
sp
|
0xc200844
|
0xc200844
|
0xc200844
|
0xc20083c
|
0xc200844
|
连接寄存器R14：
寄存器R14又被称为连接寄存器（Link Register，LR），可以被用作通用寄存器使用。在ARM体系结构中具有下面两种特殊的作用。每一种处理器模式用自己的R14存放当前子程序的返回地址，比如中断异常处理模式。当通过BL或BLX指令调用子程序时，R14被设置为该子程序的返回地址。在子程序返回时，把R14的值复制给程序计数器PC，典型的用法如下：
使用方法一：
mov pc,lr
bx lr
使用方法二：
在子程序入口处使用下面的指令将PC保存到栈中。
stmfd sp!, {,lr}
在子程序返回时，使用以下相应的配套指令返回：
ldmfd sp!, {,pc}
当异常中断发生时，该异常模式特定的物理寄存器R14被设置为该异常模式的返回地址。
程序计数寄存器R15：
R15又被称为PC程序计数寄存器。PC寄存器中存储的是当前取值的指令的地址，当完成取值操作之后，PC中的值会自动加4指向下一条指令
程序状态寄存器CPSR：
所有的处理器模式都共用一个 CPSR 物理寄存器，因此 CPSR 可以在任何模式下被访问。CPSR 是当前程序状态寄存器，该寄存器包含了条件标志位、中断禁止位、当前处理器模式标志
等一些状态位以及一些控制位。所有的处理器模式都共用一个 CPSR 必然会导致冲突，为此，除了 User 和 Sys 这两个模式以外，其他 7 个模式每个都配备了一个专用的物理状态寄存器，叫
做 SPSR(备份程序状态寄存器)，当特定的异常中断发生时，SPSR 寄存器用来保存当前程序状态寄存器(CPSR)的值，当异常退出以后可以用 SPSR 中保存的值来恢复 CPSR。
因为 User 和 Sys 这两个模式不是异常模式，所以并没有配备 SPSR，因此不能在 User 和Sys 模式下访问 SPSR，会导致不可预知的结果。由于 SPSR 是 CPSR 的备份，因此 SPSR 和CPSR 的寄存器结构相同，
CPSR寄存器包含下列内容：
- ALU（逻辑运算单元）状态标志
- 当前处理器模式
- 中断使能标志
- 设置处理器的状态
