ARM处理机模式--内部寄存器

处理器模式

用户模式（user）简称usr

快速中断模式（FIQ）简称fiq

外部中断模式（IRQ）简称irq

特权模式（supervisor）简称sve

数据访问终止模式（abort）简称abt

未定义指令后终止模式（undefined）简称und

除了用户模式以外，其他的模式成为特权模式，这些模式下，程序可以访问所有系统资源，也可以任意进行处理机模式

处理其模式可以通过软件进行控制，可以同国外部中断或者是异常处理进行切换，大多数的用户程序运行在用户模式下，这时候应用程序不能访问一些受系统保护的系统资源

 

ARM处理器共有37个寄存器

其中包括：　31个通用寄存器和程序计数器（pc）这些寄存器都是32位寄存器

　　　　　　6个状态寄存器，这些寄存器都是32位寄存器，但是目前只是用了其中的12位

通用寄存器的分类

　　　　　　未备份的寄存器：R0~R7

　　　　　　备份寄存器P8~R14

　　　　　　程序计数器PC，即R15

未备份的寄存器：RO~R&，对于每个未备份寄存器来说，在所有的处理器模式下指的都是同一个物理寄存器，在异常中断造成处理器模式切换，由于不同的处理其模式使用相同的物理地址，可能造成寄存器数据被破坏，未备份寄存器没有被系统用于别的特殊的用途，任何可采用通用寄存器的场合都可以用未备份寄存器

 

备份寄存器

　　　　对于备份寄存器R8~R12来说，每个寄存器对应两个不同的物理地址，例如在快速终端模式下，R8和R9分别记做R8_fiq,R9_fiq，当使用用户模式下的寄存器的时候，寄存器R8he寄存器R9分别记作R8_usr,R9_usr，这两种情况使用的物理地址是不同的，系统没有见这几个寄存器用于任何的特殊用途

　　　　对于备份的寄存器R13和R14来说，每个就处理器对应6个不同的物理地址，其中一个是用户模式和系统模式共用的，另外的5个是对应于其他5中处理机模式

寄存器R13在ARM模式下常用作堆栈指针，每一种异常模式都有自己的物理的值的R13，因此，初始化应用程序是应该初始化R13,使其指向异常模式专用的堆栈地址

寄存器R14又称为链接寄存器，在ARM体系结构中具有下面两种用途

　　1：每一种处理器模式自己的物理地址R14中存放当前子程序的返回地址，当通过BL或者BLX指令调用子程序时，R14被设置成该子程序的返回地址

　　2：但异常中断发生时，该异常模式特定的物理R14被设置成异常模式将要返回的地址，对于有些异常模式，R14的值可能与将返回的地址有一个常数的偏移，具体的返回方式与上面的子程序返回基本相同

　　

程序计数器PC R15

　　由于ARM采用了流水线机制，当正确读取了PC的值的时候，该值为当前指令地址值加8个字节（因为是32位的）因此一次处理的是32位（也就是4个字节）

　　当成功向R15写入一个地址数值的时候，程序将跳转到改地址进行执行

 

程序状态寄存器CPSR

　　　CPSR（当前程序状态寄存器）可以在任何处理器模式下被访问，它包含了条件标志位，中断净值为，当前处理器模式标志以及其他的一些控制位，每一种模式下都有个专用的物理状态的状态寄存器（称为SPSR）但特定的异常中断发生时，这个寄存器用于存放当前程序状态寄存器的内容，当异常中断退出时，可以用SPSR中保存的值来恢复CPSR

　　　

 

 程序状态寄存器的格式如下：

N = 1表示结果为负数，N= 0表示结果为正数

z = 1表示结果为0，z = 0表示结果不为0

c表示有进位借位情况发生

v表示有溢出

I表示中断IRQ，F表示中断FIQ，T表示运行的状态，当T= 1表示运行在THUMB上，当T = 0 表示运行在ARM状态

后面的四位表示其中模式的选择

 

 

 

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