ARM寄存器类型

概况

ARM共有37个32bit的寄存器,其中31个为通用寄存器,6个为状态寄存器,这些寄存器不能被同时访问,但是在任何时候,通用寄存器R0-R14,程序计数器PC,一个或者两个状态寄存器是可以访问的。

通用寄存器分三类

1.未分组寄存器R0-R7

未分组寄存器都指向同一个物理寄存器,它们未被系统用作特殊用途,因此在中断或者异常处理进行模式转换时,由于不同的处理模式受用相同的物理寄存器,所以会造成寄存器中数据的破坏。

2.分组寄存器R8-R14

对分组寄存器来说,每一次访问的物理寄存器都与当前的运行模式有关,R8-R12每个寄存器对应两种不同的物理寄存器,当使用FIQ(快速中断模式)时,访问寄存器R8_fiq–R12_fiq,当访问除FIQ模式以外的其它模式时,访问R8_usr–R12_usr. R13,R14每个寄存器对应6个不同的物理寄存器,其中一个是用户模式与系统模式共用,另外5个物理寄存器对应其它5中不同的运行模式R13_XXX 与R14_XXX(XXX = usr,fiq,irq,svc,abt,und) 。
R13在ARM指令集中常用作堆栈指针SP,R14称为链接寄存器(LR),当执行子程序调用BL指令时,R14可以得到R15(程序计数器PC)的备份,在每一种运行模式下,都可用R14保存子程序的返回地址,当用BL或BLX指令调用子程序时,将PC的当前值复制给R14,执行完子程序后,又将R14的值复制给PC,即完成子程序的调用返回。

3.程序计数器PC(Program Counter)(R15)
  • ARM状态下bit[1:0]为0,bit[31:2]用于保存PC
  • Thumb状态下bit[0]为0,bit[31:1]用于保存PC
  • 由于ARM体系结构采用多级流水线技术,对应ARM指令集而言,PC总是指向当前指令的下两条指令的地址,及PC的值为当前指令的地址增加8个字节(两条指令*32bit)
4.R16也称为CPSR(Current Program Status Register当前程序状态寄存器)

CPSR可在任何模式下被访问,它包括条件控制位、中断禁止位、当前处理器模式标志位,每一种模式下都有一个专用的物理状态寄存器,称为SPSR(Saved Program Status Register,备份的程序状态寄存器),当异常发生时,
SPSR用于保存CPSR的当前值,从异常退出时则可由SPSR恢复CPSR,由于用户模式和系统模式不属于异常模式,它们没有SPSR。

  • CPSR详解如下:
    ARM寄存器类型
    ARM寄存器类型
    ARM寄存器类型

转自 :嵌入式资讯精选