1、ARM 寄存器組介紹

ARM 處理器一般共有 37 個寄存器，其中包括：

（1） 31 個通用寄存器，包括 PC（程序計數器）在內，都是 32 位的寄存器。
（2） 6 個狀態寄存器，都是 32 位的寄存器。
ARM 處理器共有 7 種不同的處理器模式：
用戶模式（User），快速中斷模式（FIQ），普通中斷模式（IRQ），管理模式（Svc），數據訪問中止模式（Abort），未定義指令中止模式（Und），系統模式（Sys），
在每一種處理器模式中有一組相應的寄存器。在任意一種處理器模式下，可見的寄存器包括 15 個通用寄存器（R0~R14）、一個或者二個狀態寄存器以及程序計數器（PC）。在所有的寄存器中，有些是各模式共用同一個物理寄存器，有些寄存器是各個模式自己擁有獨立的物理寄存器

其中 r0~r3 主要用于子程序間傳遞參數， r4~r11 主要用于保存局部變量，但在 Thumb 程序中，通常只能使用 r4~r7 來保存局部變量； r12 用作子程序間scratch 寄存器，即 ip 寄存器； r13 通常用做棧指針，即 sp； r14 寄存器又被稱為連接寄存器（lr），用于保存子程序以及中斷的返回地址； r15 用作程序計數器（pc），由于 ARM 采用了流水線機制，當正確讀取了 PC 的值后，該值為當前指令地址加 8 個字節，即 PC 指向當前指令的下兩條指令地址。

CPSR和SPSR都是程序狀態寄存器，其中SPSR是用來保存中斷前的CPSR中的值，以便在中斷返回之后恢復處理器程序狀態。
2.CPSR寄存器詳解

所有處理器模式下都可訪問當前程序狀態寄存器CPSR。CPSR中包含條件碼標志、中斷禁止位、當前處理器模式以及其他狀態和控制信息。在每種異常模式下都有一個對用的程序狀態寄存器SPSR。當異常出現時，SPSR用于保存CPSR的狀態，以便異常返回后恢復異常發生時的工作狀態。

(1)條件碼標志

N、Z、C、V，最高4位稱為條件碼標志。ARM的大多數指令可以條件執行的，即通過檢測這些條件碼標志來決定程序指令如何執行。

各個條件碼的含義如下：

N：在結果是有符號的二進制補碼情況下，如果結果為負數，則N=1；如果結果為非負數，則N=0。

Z：如果結果為0，則Z=1;如果結果為非零，則Z=0。

C：其設置分一下幾種情況：

對于加法指令（包含比較指令CMN），如果產生進位，則C=1;否則C=0。對于減法指令（包括比較指令CMP），如果產生借位，則C=0;否則C=1。對于有移位操作的非法指令，C為移位操作中最后移出位的值。對于其他指令，C通常不變。

V：對于加減法指令，在操作數和結果是有符號的整數時，如果發生溢出，則V=1;如果無溢出發生，則V=0;對于其他指令，V通常不發生變化。

(2)控制位的作用在圖1中可以看出，在這里就不闡述了。

二：CPSR與CPSR_c的區別

CPSR_c指的是CPSR的低8位控制位CPSR有4個8位區域：標志域（F）、狀態域（S）、擴展域（X）、控制域（C）MSR - Load specified fields of the CPSR or SPSR with an immediate constant, or from the contents of a general-purpose register.Syntax:MSR{cond} <psr>_<fields>, #immed_8r MSR{cond} <psr>_<fields>, Rm where: cond is an optional condition code. <psr> is either CPSR or SPSR. <fields> specifies the field or fields to be moved. <fields> can be one or more of:

c control field mask byte (PSR[7:0]) x extension field mask byte (PSR[15:8]) s status field mask byte (PSR[23:16) f flags field mask byte (PSR[31:24]). immed_8r is an expression evaluating to a numeric constant. The constant must correspond to an 8-bit pattern rotated by an even number of bits within a 32-bit word. Rm is the source register.

C 控制域屏蔽字節(psr[7:0])X 擴展域屏蔽字節(psr[15:8])S 狀態域屏蔽字節(psr[23:16])F 標志域屏蔽字節(psr[31:24])

常用于MRS或MSR指令,用于psr中的值轉移到寄存器或把寄存器的內容加載到psr中.
如:

MSR CPSR_c，＃0xd3

三、R0-R15寄存器 根據“ARM-thumb 過程調用標準”：
R0-R3 用作傳入函數參數，傳出函數返回值。在子程序調用之間，可以將 r0-r3 用于任何用途。
被調用函數在返回之前不必恢復 r0-r3。如果調用函數需要再次使用 r0-r3 的內容，則它必須保留這些內容。
R4-R11 被用來存放函數的局部變量。如果被調用函數使用了這些寄存器，它在返回之前必須恢復這些寄存器的值。
R12 是內部調用暫時寄存器 ip。它在過程鏈接膠合代碼（例如，交互操作膠合代碼）中用于此角色。
在過程調用之間，可以將它用于任何用途。被調用函數在返回之前不必恢復 r12。
R13 是棧指針 sp。它不能用于任何其它用途。sp 中存放的值在退出被調用函數時必須與進入時的值相同。
R14 是鏈接寄存器 lr。如果您保存了返回地址，則可以在調用之間將 r14 用于其它用途，程序返回時要恢復
R15 是程序計數器 PC。它不能用于任何其它用途。
注意：在中斷程序中，所有的寄存器都必須保護，編譯器會自動保護R4～R11

總結

以上是生活随笔為你收集整理的ARM寄存器及功能介绍/R0-R15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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