ARM寄存器總結(jié)

r15充當(dāng)程序寄存器PC，r14（link register）存儲(chǔ)子程序的返回地址，r13存儲(chǔ)的是堆棧地址。

ARM有一個(gè)當(dāng)前程序狀態(tài)寄存器：CPSR。

一些寄存器（r13，r14）在異常發(fā)生時(shí)會(huì)產(chǎn)生新的instances，比如IRQ處理器模式，這時(shí)處理器使用r13_irq和r14_irq

ARM的子程序調(diào)用是很快的，因?yàn)樽映绦虻姆祷氐刂凡恍枰娣旁诙褩Ｖ小?/p>

1、ARM處理器共有37個(gè)寄存器，其中包括：

i. 31個(gè)通用寄存器，包括程序計(jì)數(shù)器(PC)在內(nèi)。都是32位寄存器

ii. 6個(gè)狀態(tài)寄存器，都是32位寄存器，但目前只使用了其中12位

2、ARM處理器有7種不同的處理器模式，在每一種處理器模式中有一組相應(yīng)的寄存器組。任意時(shí)刻（也就是任意的處理器模式下），可見(jiàn)的寄存器包括15個(gè)通用寄存器（R0～R14）、一個(gè)或兩個(gè)狀態(tài)寄存器及程序計(jì)數(shù)器（PC）。在所有的寄存器中，有些是各模式共用的同一個(gè)物理寄存器，有些是各模式自己擁有的獨(dú)立的物理寄存器。

3、通用寄存器可以分為3類：未備份寄存器（R0～R7）、備份寄存器（R8~R14）和程序計(jì)數(shù)器PC（R15）。對(duì)于每一個(gè)未備份寄存器來(lái)說(shuō)，在所有的處理器模式下指的都是同一個(gè)物理寄存器。對(duì)應(yīng)備份寄存器R8～R12來(lái)說(shuō)，每個(gè)寄存器對(duì)應(yīng)兩個(gè)不同的物理寄存器，這使得中斷處理非常簡(jiǎn)單。例如，僅僅使用R8~R14寄存器時(shí)，F(xiàn)IQ處理程序可以不必執(zhí)行保存和恢復(fù)中斷現(xiàn)場(chǎng)的指令，從而使中斷處理過(guò)程非常迅速。對(duì)于備份寄存器R13和R14來(lái)說(shuō)，每個(gè)寄存器對(duì)應(yīng)6個(gè)不同的物理寄存器，其中的一個(gè)是用戶模式和系統(tǒng)模式共用的，另外的5個(gè)對(duì)應(yīng)于其他5種處理器模式。

4、每一種異常模式擁有自己的物理的R13。應(yīng)用程序初始化該R13，使其指向該異常模式專用的棧地址。當(dāng)進(jìn)入異常模式時(shí)，可以將需要使用的寄存器保存在R13所指的棧中；當(dāng)退出異常處理程序時(shí)，將保存在R13所指的棧中的寄存器值彈出。這樣就使異常處理程序不會(huì)破壞被其中斷程序的運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)。

5、寄存器R14又被稱為連接寄存器（Link Register，LR），在ARM體系中具有下面兩種殊的作用：

i.每一種處理器模式自己的物理R14中存放當(dāng)前子程序的返回地址。當(dāng)通過(guò)BL或BLX指令調(diào)用子程序時(shí)，R14被設(shè)置成該子程序的返回地址。在子程序中，當(dāng)把R14的值復(fù)制到程序計(jì)數(shù)器PC中時(shí)，子程序即返回。

ii.當(dāng)異常中斷發(fā)生時(shí)，該異常模式特定的物理R14被設(shè)置成該異常模式將要返回的地址，對(duì)于有些異常模式，R14的值可能與將返回的地址有一個(gè)常數(shù)的偏移量。具體的返回方式與子程序返回方式基本相同。