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ARM Cortex-A(armV7)编程手册V4.0.pdf
ARM体系结构与编程第2版

2 Cortex-A7运行模式

2.1 运行模式

Cortex-A7共有9种运行模式，如下图所示：

除了用户模式之外其它模式均属于特权模式，在特权模式下处理器可以访问所有系统资源，也可以任意切换运行模式。
注：

在新的ARMv7架构中，加入了TrustZone安全拓展，因此新加入了一种运行模式：Monitor模式，此外，新的处理器架构还能支持虚拟化拓展，加入了另外一种运行模式：Hyp模式。

2.2 特权级别

每个工作模式都具有自己的特权级别。特权定义如下：

PL0：在用户模式下执行的应用软件级操作的特权级别。软件在用户模式下执行的操作被描述为无特权操作。在PL0上执行的操作只能进行非特权内存访问。
PL1：除用户模式和Hyp模式外的所有模式下的软件执行均在PL1。通常，操作系统在PL1执行。一般来说，操作系统将在PL1模式及PL0（用户模式）下执行应用程序。
PL2：Hyp模式通常由管理程序使用，如果实施了虚拟化扩展，管理程序将在PL2执行（Hyp模式）。管理程序将控制并启用多个操作系统共存并在同一处理器上执行。
各个模式的特权级定义下图：

2.3 运行模式设置寄存器

运行模式可以通过CPSR寄存器设置，CPSR寄存器定义如下：

最后5bit用来设置运行模式：

运行模式对应的寄存器值如下（红框标记处）：

2 Cortex-A7寄存器组

Cortex-A7包含16个32位通用寄存器（R0-R15），其中R13是SP（栈指针）、R14是LR（程序链接寄存器）、R15是PC（程序计数器）。如下图所示：

Cortex-A7共有9种运行模式，这9种运行模式共用了一些寄存器，也有些是模式独占的寄存器。下图被标记为“Banked”的寄存器只有在对应的运行模式下才可见，浅色寄存器表示和第一列共用同一个物理寄存器。

我们可以看到，除了用户模式及系统模式共用SP、LR，其余模式均有自己独立的SP、LR。这也是为什么基于Cortex-A7进行开发时，可以在链接脚本中看到多个栈的定义：