【正文】 13(SP) R13 R13_svc R13_abt R13_und R13_irq R13_fiq R14(LR) R14 R14_svc R14_abt R14_und R14_irq R14_fiq R15(PC) R15 狀態(tài)寄存器 CPSR CPSR SPSR 無(wú) SPSR_abt SPSR_abt SPSR_und SPSR_irq SPSR_fiq 堆棧指針寄存器 R13（ SP） 寄存器 R13常作為 堆棧指針（ SP），通常 R13應(yīng)當(dāng)被初始化成指向異常模式分配的堆棧。 例如：如果用戶在用戶模式下執(zhí)行程序時(shí)發(fā)生了IRQ中斷，用戶模式寄存器不會(huì)被破壞。 52 通用寄存器 通用寄存器可以分為下面 3類： 未備份寄存器 (The unbanked registers)，包括 R0～ R7。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。 R14寄存器也可以作為通用寄存器使用。 類似的指令還有 ADD PC， PC， 0。 1. 條件標(biāo)志位 2. Q標(biāo)志位 3. CPSR中的控制位 4. CPSR中的其他位 1. 條件標(biāo)志位 N (Negative)、 Z (Zero)、 C (Carry) 及 V (oVerflow)統(tǒng)稱為條件標(biāo)志位。 在 ARM v5以前的版本及 ARM v5的非 E系列的處理器中， Q標(biāo)志位沒有被定義。 對(duì)于 ARM v4以及更高的版本的 T系列的 ARM處理器， T控制位含義如下： T=0表示執(zhí)行 ARM指令。 如果同時(shí)發(fā)生兩個(gè)或更多異常，那么將按照固定的順序來(lái)處理異常，如：“異常優(yōu)先級(jí)”。 軟件中斷 (software interrupt SWI) 這是一個(gè)由用戶定義的中斷指令。 72 從異常中斷處理程序中返回 從異常中斷處理程序中返回包括以下兩個(gè)基本操作： 恢復(fù)被中斷的程序的處理器狀態(tài)，即將SPSR_mode寄存器內(nèi)容復(fù)制到 CPSR中。 IRQ01BackAddr JumpAddr return SYS 1 ? 0 . . . ? ? ? ? BackAddr4 “ ?”表示對(duì)該位不關(guān)心 76 ARM體系中存儲(chǔ)系統(tǒng) 關(guān)于 ARM體系的存儲(chǔ)系統(tǒng)在第 5章有詳細(xì)的介紹。 在 ARM版本 4及以上的版本中， ARM的地址空間也可以看作是 231個(gè) 16位的半字單元。 ?大端存儲(chǔ)器系統(tǒng)： 在大端格式中 ， 低字節(jié)存放在高地址中 ， 高字節(jié)存放在低地址中 。也就是說，這時(shí)該地址值原封不動(dòng)地送到存儲(chǔ)系統(tǒng)。當(dāng)指令被預(yù)取后，在該指令被執(zhí)行前，如果有數(shù)據(jù)訪問指令修改了位于主存中的該指令，這時(shí)被預(yù)取的指令和主存中對(duì)應(yīng)的指令不同，從而可能使執(zhí)行的結(jié)果發(fā)生錯(cuò)誤。 忽略字單元地址的低兩位的值 ,即訪問地址為 (address AND 0XFFFFFFC)的字單元；忽略半字單元地址的最低位的值，即訪問地址為 (address AND 0XFFFFFFE)的半字單元。 31 24 2 3 16 1 5 8 7 0 字單元 A 半字單元 A 半字單元 A + 2 字節(jié)單元 A 字節(jié)單元 A + 1 字節(jié)單元 A + 2 字節(jié)單元 A + 3 80 ARM存儲(chǔ)器格式 在 littleendian格式中，存儲(chǔ)器格式如圖 示。這些字單元的地址可以被 4整除，也就是說該地址的低兩位為 0b00。當(dāng)處理器處于Thumb狀態(tài)時(shí)發(fā)生了異常，在異常向量地址裝入PC時(shí)，會(huì)自動(dòng)切換到 ARM狀態(tài)。 將寄存器 lr_mode設(shè)置成返回地址。 異常中斷名稱 含 義 復(fù)位 (Reset) 當(dāng)處理器的復(fù)位引腳有效時(shí)，系統(tǒng)產(chǎn)生復(fù)位異常中斷，程序跳轉(zhuǎn)到復(fù)位異常中斷處理程序處執(zhí)行。 例如響應(yīng)一個(gè)來(lái)自外設(shè)的中斷。 當(dāng) F=1時(shí)禁止 FIQ中斷。對(duì)于結(jié)合移位操作的非加法 /減法指令， C為從最高位最后移出的值，其它指令C通常不變； V 當(dāng)進(jìn)行加法 /減法運(yùn)算，并且發(fā)生有符號(hào)溢出時(shí)V=1，否則 V=0，其它指令 V通常不變。 CPSR的格式如下所示。 R15 指令 MOV PC， PC 將程序跳轉(zhuǎn)到當(dāng)前指令下面第 2條指令處執(zhí)行?？梢酝ㄟ^下面兩種方式實(shí)現(xiàn)這種子程序的返回操作。在 ARM指令集中，這只是一種習(xí)慣的用法，并沒有任何指令強(qiáng)制性的使用 R13作為棧指針，用戶也可以使用其他的寄存器作為棧指針；而在 Thumb指令集中，有一些指令強(qiáng)制性地使用 R13作為棧指針。 51 寄存器類別 寄存器在匯編中的名稱 各模式下實(shí)際訪問的寄存器 用戶 系統(tǒng) 管理 中止 未定義 中斷 快中斷 通用寄存器和程序計(jì)數(shù)器 R0(a1) R0 R1(a2) R1 R2(a3) R2 R3(a4) R3 R4(v1) R4 R5(v2) R5 R6(v3) R6 R7(v4) R7 R8(v5) R8 R8_fiq R9(SB,v6) R9 R9_fiq R10(SL,v7) R10 R10_fiq R11(FP,v8) R11 R11_fiq R12(IP) R12 R12_fiq R13(SP) R13 R13_svc R13_abt R13_und R13_irq R13_fiq R14(LR) R14 R14_svc R14_abt R14_und R14_irq R14_fiq R15(PC) R15 狀態(tài)寄存器 CPSR CPSR SPSR 無(wú) SPSR_abt SPSR_abt SPSR_und SPSR_irq SPSR_fiq 寄存器 CPSR為 程序狀態(tài)寄存器 ，在異常模式中，另外一個(gè)寄存器 “ 程序狀態(tài)保存寄存器（ SPSR） ” 可以被訪問。同時(shí)硬件將 “ BL Lable”指令的下一條指令所在地址存入 R14（ LR）； B執(zhí)行最后，將 R14寄存器的內(nèi)容放入 PC，返回程序 A； 46 R14寄存器與異常發(fā)生 異常發(fā)生時(shí)，程序要跳轉(zhuǎn)至異常服務(wù)程序，對(duì)返回地址的處理與子程序調(diào)用類似，都是由硬件完成的。 42 寄存器類別 寄存器在匯編中的名稱 各模式下實(shí)際訪問的寄存器 用戶 系統(tǒng) 管理 中止 未定義 中斷 快中斷 通用寄存器和程序計(jì)數(shù)器 R0(a1) R0 R1(a2) R1 R2(a3) R2 R3(a4) R3 R4(v1) R4 R5(v2) R5 R6(v3) R6 R7(v4) R7 R8(v5) R8 R8_fiq R9(SB,v6) R9 R9_fiq R10(SL,v7) R10 R10_fiq R11(FP,v8) R11 R11_fiq R12(IP) R12 R12_fiq R13(SP) R13 R13_svc R13_abt R13_und R13_irq R13_fiq R14(LR) R14 R14_svc R14_abt R14_und R14_irq R14_fiq R15(PC) R15 狀態(tài)寄存器 CPSR CPSR SPSR 無(wú) SPSR_abt SPSR_abt SPSR_und SPSR_irq SPSR_fiq 寄存器 R1 R14分別有 6個(gè)分組的物理寄存器。 35 寄存器類別 寄存器在匯編中的名稱 各模式下實(shí)際訪問的寄存器 用戶 系統(tǒng) 管理 中止 未定義 中斷 快中斷 通用寄存器和程序計(jì)數(shù)器 R0(a1) R0 R1(a2) R1 R2(a3) R2 R3(a4) R3 R4(v1) R4 R5(v2) R5 R6(v3) R6 R7(v4) R7 R8(v5) R8 R8_fiq * R9(SB,v6) R9 R9_fiq * R10(SL,v7) R10 R10_fiq * R11(FP,v8) R11 R11_fiq * R12(IP) R12 R12_fiq * R13(SP) R13 R13_svc* R13_abt * R13_und * R13_irq * R13_fiq * R14(LR) R14 R14_svc * R14_abt * R14_und * R14_irq * R14_fiq * R15(PC) R15 狀態(tài)寄存器 R16(CPSR) CPSR SPSR 無(wú) SPSR_abt SPSR_abt SPSR_und SPSR_irq SPSR_fiq 36 寄存器類別 寄存器在匯編中的名稱 各模式下實(shí)際訪問的寄存器 用戶 系統(tǒng) 管理 中止 未定義 中斷 快中斷 通用寄存器和程序計(jì)數(shù)器 R0(a1) R0 R1(a2) R1 R2(a3) R2 R3(a4) R3 R4(v1) R4 R5(v2) R5 R6(v3) R6 R7(v4) R7 R8(v5) R8 R8_fiq R9(SB,v6) R9 R9_fiq R10(SL,v7) R10 R10_fiq R11(FP,v8) R11 R11_fiq R12(IP) R12 R12_fiq R13(SP) R13 R13_svc R13_abt R13_und R13_irq R13_fiq R14(LR) R14 R14_svc R14_abt R14_und R14_irq R14_fiq R15(PC) R15 狀態(tài)寄存器 CPSR CPSR SPSR 無(wú) SPSR_abt SPSR_abt SPSR_und SPSR_irq SPSR_fiq _fi _ir t t 14_fi 14_ir R14_und 14_abt 14_svc 14 R13_fiq R13_irq R13_und R13_abt R13_svc R13 R12_fiq R12 R11_fiq R11 R10_fiq R10 R9_fiq R9 R8_fiq R8 R7 R6 R5 R4 R3 R2 R1 R0 所有的 37個(gè)寄存器，分成兩大類： ?31個(gè)通用 32位寄存器； ?6個(gè)狀態(tài)寄存器。 系統(tǒng) (sys) 用戶 (usr) 34 ARM寄存器介紹 ARM處理器共有 37個(gè)寄存器。此外，特權(quán)模式可以自由的切換處理器模式，而用戶模式不能直接切換到別的模式。 提供面向智能卡的和低成本的存儲(chǔ)保護(hù)單元 (MPU)。 MMU支持 Window CE、 Palm OS、 Symbian OS、 Linux等。 27 ARM10E系列 ARM10E系列處理器具有以下主要特點(diǎn)： 支持 32位的 ARM指令集和 16位的 Thumb指令集的 32位RISC處理器。 統(tǒng)一的數(shù)據(jù) cache和指令 cache。 在典型的 ，主頻可以達(dá)到 300 MIPS的性能。 成像設(shè)備，包括打印機(jī)、數(shù)字照相機(jī)和數(shù)字?jǐn)z像機(jī)等。 單一的 32位 AMBA總線接口。 代碼于 ARM9系列、 ARM9E、 ARM10E兼容。 功耗很低。 18 預(yù)取 （ Fetch） 譯碼 （ Decode） 執(zhí)行 （ Execute） 預(yù)