ARM体系结构——ARM寄存器组织

ARM处理器寄存器

寄存器的概念

寄存器是处理器内部的存储器，没有地址。

寄存器的作用

一般用于暂时存放参与运算的数据和运算结果。

寄存器分类

包括通用寄存器、专用寄存器、控制寄存器。

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寄存器与工作模式

不同的工作模式下，能使用的寄存器是不一样的。即在某个特点的模式下只能使用当前模式下的寄存器。

*注：其中cortex-A9增加了Secure Monitor模式。

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专用寄存器

R15(PC, Program Counter)

程序计数器，用于存储当前取址指令的地址。

R14(LR, Link Register)

链接寄存器，一般有以下两种用途：

• 执行跳转指令(BL/BLX)时，LR会自动保存跳转指令下一条指令的地址程序需要返回时将LR的值复制到PC即可实现。

　　　　比如在main函数执行到第n条指令，该指令是是调用func函数，

　　　　此时PC会跳到func函数的地址去取指令，与此同时，n+1会存储在LR中。

　　　　当func结束的时候，LR赋值到PC，那么就回到main函数，并从n+1条指令继续。

•  产生异常时，对应异常模式下的LR会自动保存被异常打断的指令的下一条指令的地址，异常处理结束后将LR的值复制到PC可实现程序返回。

如图：

R13(SP, Stack Pointer)

栈指针寄存器，用于存储当前模式下的栈顶指针。

CPSR(Current Program Status Register)

当前程序状态寄存器。

CPSR寄存器分为四个域，[31:24]为条件域用F表示、[23:16]为状态域用S表示、[15:8]为预留域用X表示、[8:0]为控制域用C表示。

几个重要位的作用：

模式位：Bit[4:0]

10000	User
10001	FIQ
10010	IRQ
10011	SVC
10111	Abort
11011	Undef
1111	System
10110	Monitor

状态位：Bit[5]

0	ARM状态
1	Thumb状态

FIQ禁止位：Bit[6]

0	开启FIQ
1	关闭FIQ

IRQ禁止位：Bit[7]

0	开启IRQ
1	关闭IRQ

溢出标志位：Bit[28]

0	当运算器中进行加法运算且产生符号位进位时该位自动置1，否则为0
1	当运算器中进行减法运算且产生符号位借位时该位自动置0，否则为1

进位或错位扩展位：Bit[29]

0	当运算器中进行加法运算且产生进位时该位自动置1，否则为0
1	当运算器中进行减法运算且产生借位时该位自动置0，否则为1

零判断位：Bit[30]

0	当运算器中没有产生0的结果
1	当运算器中产生了0的结果，该位自动置1

负或小于判断位：Bit[31]

0	当运算器中没有产生负数
1	当运算器中产生了负数的结果该位自动置1

 

 

 

 

END

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