Arm的37个通用寄存器

Arm的37个通用寄存器

1.Arm的7中工作模式

ARM
有7个基本工作模式:
User
:
非特权模式，大部分任务执行在这种模式
 
FIQ
:   当一个高优先级（fast)
中断产生时将会进入这种模式
IRQ
:   当一个低优先级（normal)
中断产生时将会进入这种模式
Supervisor
:当复位或软中断指令执行时将会进入这种模式
Abort
:
当存取异常时将会进入这种模式
Undef
:
当执行未定义指令时会进入这种模式
 
System
:
使用和User模式相同寄存器集的特权模式

注意：

（1）除User（用户模式）是Normal（普通模式）外，其他6种都是Privilege（特权模式）。
（2）Privilege中除Sys模式外，其余5种为异常模式。
（3）各种模式的切换，可以是程序员通过代码主动切换（通过写CPSR寄存器）；也可以是CPU在某些情况下自动切换。
（4）各种模式下权限和可以访问的寄存器不同。
 

3.ARM中7种模式下的通用寄存器

 
（1）Arm中一共有37个通用寄存器，如上图。
（2）图中有名字相同的寄存器，但是不是同一个寄存器。如，r13在不同的模式下都有，但是不同模式下的r13都是不一样的，这种寄存器叫影子寄存器。


 
（1）黑色部分的代表共用的寄存器，其他颜色的代表对应工作模式下才有的寄存器。
（2）为什么7种模式下的r13是不一样的？
r13（sp）是堆栈指针，如果7种模式都是采用同一个堆栈指针的话，在某一个模式中，堆栈出现了问题，则会导致7中模式都奔溃，故7种模式的栈都是不同的。
（3）r14（lr）是用来存储返回地址的，每种模式的r14都是不同的寄存器。
（4）spsr是用于切换模式前，将当前模式的cpsr的内容保存起来，在返回时，再将spsr的值给cpsr。
（5）PC（Program
control register）为程序指针，PC指向哪里，CPU就会执行哪条指令（所以程序跳转时就是把目标地址代码放到PC中）
（6）整个CPU中只有一个PC（CPSR也只有一个，但SPSR有5个）。
（7）ARM共有37个寄存器，都是32位长度
（8）37个寄存器中30个为“通用”型，1个固定用作PC，一个固定用作CPSR，5个固定用作5种异常模式下的SPSR。

4.CPSR程序状态寄存器

 
（1）条件位：
N:ALU计算结果为负
Z:ALU计算结果为0
C:ALU计算中有进位
V:ALU计算中有溢出
这四位默认为0，当运算过程中发生以上四种情况时，则相应位会置1。
（2）中断禁止位
I:普通中断，为1时，禁止全部的普通中断
F:快速中断，为1时，禁止全部的快速中断