uboot初始化中，为何要设置CPU为SVC模式而不是设置为其他模式
在看Uboot的start.S文件时候，发现其最开始初始化系统，做的第一件事情，就是将CPU设置为SVC模式，但是S3C2440的CPU的core是ARM920T，其有7种模式，为何非要设置为SVC模式，而不是设置为其他模式呢？对此，经过一些求证，得出如下原因：
首先，先要了解ARM的CPU的7种模式是哪些： http://www.docin.com/p-73665362.html
图表 22 ARM中CPU的模式 | 处理器模式 | 说明 | 备注 | 用户
(usr) | 正常程序工作模式 | 此模式下程序不能够访问一些受操作系统保护的系统资源，应用程序也不能直接进行处理器模式的切换。 | 系统
(sys) | 用于支持操作系统的特权任务等 | 与用户模式类似，但具有可以直接切换到其它模式等特权 | 快中断
(fiq) | 支持高速数据传输及通道处理 | FIQ异常响应时进入此模式 | 中断
(irq) | 用于通用中断处理 | IRQ异常响应时进入此模式 | 管理
(svc) | 操作系统保护代码 | 系统复位和软件中断响应时进入此模式 | 中止
(abt) | 用于支持虚拟内存和/或存储器保护 | 在ARM7TDMI没有大用处 | 未定义
(und) | 支持硬件协处理器的软件仿真 | 未定义指令异常响应时进入此模式 |
另外，7种模式中，除用户usr模式外，其它模式均为特权模式。
对于为何此处是svc模式，而不是其他某种格式，其原因，可以从两方面来看： 【第一方面】 我们先简单的来分析一下那7种模式： 中止abt和未定义und模式： 首先可以排除的是，中止abt和未定义und模式，那都是不太正常的模式，此处程序是正常运行的，所以不应该设置CPU为其中任何一种模式，所以可以排除。 快中断fiq和中断irq模式： 其次，对于快中断fiq和中断irq来说，此处uboot初始化的时候，也还没啥中断要处理和能够处理，而且即使是注册了终端服务程序后，能够处理中断，那么这两种模式，也是自动切换过去的，所以，此处也不应该设置为其中任何一种模式。 用户usr模式： 虽然从理论上来说，可以设置CPU为用户usr模式，但是由于此模式无法直接访问很多的硬件资源，而uboot初始化，就必须要去访问这类资源，所以此处可以排除，不能设置为用户usr模式。 系统sys模式 vs 管理svc模式： 首先，sys模式和usr模式相比，所用的寄存器组，都是一样的，但是增加了一些访问一些在usr模式下不能访问的资源。 而svc模式本身就属于特权模式，本身就可以访问那些受控资源，而且，比sys模式还多了些自己模式下的影子寄存器，所以，相对sys模式来说，可以访问资源的能力相同，但是拥有更多的硬件资源。 所以，从理论上来说，虽然可以设置为sys和svc模式的任一种，但是从uboot方面考虑，其要做的事情是初始化系统相关硬件资源，需要获取尽量多的权限，以方便操作硬件，初始化硬件。
从uboot的目的是初始化硬件的角度来说，设置为svc模式，更有利于其工作。 因此，此处将CPU设置为SVC模式。
【第二方面】 uboot作为一个bootloader来说，最终目的是为了启动Linux的kernel，在做好准备工作（即初始化硬件，准备好kernel和rootfs等）跳转到kernel之前，本身就要满足一些条件，其中一个条件，就是要求CPU处于SVC模式的。 （关于满足哪些条件，详情请参考： ARM Linux Kernel Boot Requirements http://www.arm.linux.org.uk/developer/booting.php 或者Linux内核文档: kernel_source_root\documentation\arm\booting 中也是同样的解释： “The CPU must be in SVC mode”） 所以，uboot在最初的初始化阶段，就将CPU设置为SVC模式，也是最合适的。
综上所述，uboot在初始化阶段，就应该将CPU设置为SVC模式。 | 
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发表于 2011-04-17 23:44
