U-Boot(7) u-boot入口点之CPU模式切换

U-boot的启动分为两个阶段：stage1，stage2.

下面主要分析第一阶段：

开机后，程序执行b reset跳转到下面代码

reset:
 /*
  * set the cpu to SVC32 mode
  */
 mrs r0,cpsr
 bic r0,r0,#0x1f  //清除M【4:0】
 orr r0,r0,#0xd3 //设置CPU模式为SVC32，同时禁止FIQ、IRQ中断
 msr cpsr,r0
上述代码的含义是，设置cpu为禁止中断的SVC32模式。

mrs: 将CPSR或SPSR的内容传送到通用寄存器；

msr:用立即数常量或通用寄存器的内容加载CPSR或SPSR的指定区域；

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3130292827~876543210NZCV保留IFTM4M3M2M1M0NNegative/Less ThanIIRQ disableZZeroFFIQ disableCCarry/Borrow/ExtendTState bitVOverflowM0~4Mode bits 

1、条件码标志

  N、Z、C、V均为条件码标志位。它们的内容可被算术或逻辑运算的结果所改变，并且可以决定某条指令是否被执行。条件码标志各位的具体含义如下表所示：

标志位含                                义N当用两个补码表示的带符号数进行运算时，N=1表示运算的结果为负数；N=0表示运算的结果为正数或零ZZ=1表示运算的结果为零，Z=0表示运算的结果非零。C可以有4种方法设置C的值： -加法运算（包括CMP）：当运算结果产生了进位时（无符号数溢出），C=1，否则C=0。 -减法运算（包括CMP）：当运算时产生了借位时（无符号数溢出），C=0，否则C=1。 -对于包含移位操作的非加/减运算指令，C为移出值的最后一位。 -对于其它的非加/减运算指令，C的值通常不会改变。V可以有2种方法设置V的值： -对于加减法运算指令，当操作数和运算结果为二进制的补码表示的带符号数时，V=1表示符号位溢出 -对于其它的非加/减运算指令，V的值通常不会改变。Q在ARM V5及以上版本的E系列处理器中，用Q标志位指示增强的DSP运算指令是否发生了溢出。在其它版本的处理器中，Q标志位无定义

  在ARM状态下，绝大多数的指令都是有条件执行的；在THUMB状态下，仅有分支指令是条件执行的。

2 控制位

  CPSR的低8位（包括I、F、T和M[4：0]）称为控制位，当发生异常时这些位可以被改变。如果处理器运行于特权模式时，这些位也可以由程序修改。

  ·中断禁止位I、F：置1时，禁止IRQ中断和FIQ中断。

  ·T标志位：该位反映处理器的运行状态。当该位为1时，程序运行于THUMB状态，否则运行于ARM状态。该信号反映在外部引脚TBIT上。在程序中不得修改CPSR中的TBIT位，否则处理器工作状态不能确定。

  ·运行模式位M[4：0]：这几位是模式位，这些位决定了处理器的运行模式。具体含义如下表所示：

  ·保留位：CPSR中的其余位为保留位，当改变CPSR中的条件码标志位或者控制位时，保留位不要改变，在程序中也不要用保留位存储数据。保留位将用于ARM版本的扩展。

M[4：0]处理器模式ARM模式可访问的寄存器THUMB模式可访问的寄存器0b10000用户模式PC,CPSR,R0~R14PC,CPSR,R0~R7,LR,SP0b10001FIQ模式PC,CPSR,SPSR_fiq,R14_fiq~R8_fiq,R0~R7PC,CPSR,SPSR_fiq,LR_fiq,SP_fiq,R0~R70b10010IRQ模式PC,CPSR,SPSR_irq,R14_irq~R13_irq,R0~R12PC,CPSR,SPSR_irq,LR_irq,SP_irq,R0~R70b10011管理模式PC,CPSR,SPSR_svc,R14_svc~R13_svc,R0~R12PC,CPSR,SPSR_svc,LR_svc,SP_svc,R0~R70b10111中止模式PC,CPSR,SPSR_abt,R14_abt~R13_abt,R0~R12PC,CPSR,SPSR_abt,LR_abt,SP_abt,R0~R70b11011未定义模式PC,CPSR,SPSR_und,R14_und~R13_und,R0~R12PC,CPSR,SPSR_und,LR_und,SP_und,R0~R70b11111系统模式