一、ARM 采用的是32位架構

1、ARM約定

Byte：8 bits

Halfword：16 bits (2 byte)

Word：32 bits (4 byte)

2、大部分ARM core 提供

ARM 指令集（32-bit） 每條指令都是4個字節？

Thumb 指令集（16-bit ）

Thumb2指令集（16 & 32bit）

二、ARM的7種基本工作模式

普通模式（Normal）

（1）User：非特權模式，大部分任務執行在這種模式

特權模式（Privilege）

（2）FIQ：當一個高優先級（fast) 中斷產生時將會進入這種模式

（3）IRQ：當一個低優先級（normal) 中斷產生時將會進入這種模式

（4）Supervisor：當復位或軟中斷指令執行時將會進入這種模式（SVC模式）

（5）Abort：當存取異常時將會進入這種模式

（6）Undef：當執行未定義指令時會進入這種模式

（7）System：使用和User模式相同寄存器集的特權模式。

• 各種模式的切換，可以是程序員通過代碼主動切換（通過寫CPSR寄存器），也可以是CPU在某些情況下自動切換。
• 各種模式下權限和可以訪問的寄存器不同。
• 同一時刻只處于其中一種模式。
• 操作系統有安全級別要求，因此CPU設計多種模式是為了方便操作系統的多種角色安全等級需要。
• 不同模式下，對資源的訪問權限不一樣。

三、37個通用寄存器

1、寄存器分類和區別

（1）SoC中有2類寄存器：通用寄存器和SFR

• 通用寄存器（ARM中有37個）是CPU的組成部分，CPU的很多活動都需要通用寄存器的支持和參與。
• SFR（special function register，特殊功能寄存器）屬于外設硬件的組成部分，我們通過訪問外設的SFR來編程操控這個外設，這就是硬件編程控制的方法。

（2）通用寄存器沒有地址，通過寄存器名字來訪問；而特殊功能寄存器有地址。

（3）寄存器是外設硬件的軟件編程接口API。使用軟件編程控制某一硬件，其實就是編程讀寫該硬件的寄存器。

2、37個通用寄存器

（1）ARM總共有37個寄存器，但是每種模式下最多只能看到18個寄存器，其他寄存器雖然名字相同但是在當前模式不可見。

• 對r13這個名字來說，在ARM中共有6個名叫r13（又叫sp，棧指針）的寄存器，但是在每種特定處理器模式下，只有一個r13是當前可見的，其他的r13必須切換到他的對應模式下才能看到。這種設計叫影子寄存器（banked register）。

（2）ARM共有37個寄存器，都是32位長度。

• 30個為“通用”型；
• 1個固定用作PC（Program control register，程序控制寄存器，PC指向哪里，CPU就會執行哪條指令，因此只有一個）；
• 1個固定用作CPSR（程序狀態寄存器，用來記錄當前cpu的狀態，因此只有一個）；
• 5個固定用作5種異常模式下的SPSR（Saved Program Status Register，程序狀態保存寄存器，用來保存CPSR的，返回時將spsr賦給cpsr）。

（3）lr用來存儲返回地址。 （4）第二幅圖中帶顏色的，表示每種模式下特有的寄存器。

四、CPSR程序狀態寄存器 ?

（1）CPSR中各個bit位表明了CPU的某些狀態信息，這些信息非常重要，和后面學到的匯編指令息息相關（譬如BLE指令中的E就和CPSR中的Z標志位有關）。 （2）CPSR中的I、F位和開中斷、關中斷有關。 （3）CPSR中的mode位（bit4～bit0共5位）決定了CPU的工作模式，在uboot代碼中會使用匯編進行設置。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的ARM的7种工作模式、37个通用寄存器、CPSR程序状态寄存器的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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