[ARM] 프로세서 모드와 레지스터 | study book

프로세서 모드와 레지스터

ARM 프로세서는 6개의 특권 모드와 1개의 일반 모드를 가지고 있다.

User 모드

일반 유저 애플리케이션을 수행할 때 동작 모드

System 모드

User 모드와 동일한 레지스터를 사용하지만 CPSR을 완전히 읽고 쓸 수 있음

FIQ(Fast Interrupt Request) 모드

빠른 인터럽트 처리를 위한 프로세서 동작 모드

IRQ(Interrupt Request) 모드

일반적으로 사용되는 인터럽트를 처리하기 위한 프로세서 동작 모드

SVC(Supervisor) 모드

일반적으로 운영체제 커널이 동작하는 모드, 리셋이나 소프트웨어 인터럽트가 발생할 경우 프로세서 동작 모드

Abort 모드

메모리 접근 실패 경우의 동작 모드

Undefined 모드

포르세서가 정의되지 않는 명령을 수행할 때 수행되는 모드

레지스터

전체 37개의 레지스터, 18개까지 활성화되며, 16개의 데이터 레지스터와 2개의 상태 레지스터로 구성.

데이터 레지스터 중 r13, r14, r15는 특수한 기능으로 이루어짐.

 

r13 : SP(stack pointer)로 사용.
r14 : LR(Link Register)로 사용. 서브루틴 호출 시 복귀 주소 저장.
r15 ; PC(Program Counter)로 사용. 다음 명령어 주소를 저장.

모드별 레지스터

회색 부분은 Banked Register, 숨겨진 레지스터가 활성화된 부분이다.

CPSR(Current Program Status Register)

CPSR은 프로그램이 수행될 때의 상태를 나타내고 비트를 통해 상태를 설명한다.
SPSR(Save Program Status Register)는 System 모드 제외한 특권 모드로 들어갈 때 CPSR을 저장하기 위한 레지스터다. 구조는 CPSR과 같다.

 

CPSR은 각 8비트씩 플래그, 상태, 확장, 제어 부분으로 구성되고 Reserved 필드는 미래에 사용을 위해 비워놓은 부분이다.

CPSR

N : Negative result from ALU

Z : Zero result form ALU

C : ALU operation caused Carry

V : ALU operation oVerflowed

 

I : 1:disables IRQ

F : 1:disables FIQ

T : 1:Thumb, 0:ARM

 

M: Mode Bits
+++++
10000 : User
11111 : System
10001 : FIQ
10010 : IRQ
10011 : Supervisor
10000 : Abort
10000 : Undefined
+++++

참고자료

https://www.yes24.com/Product/Goods/90454254

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