【正文】 中斷 未定義 中止 管理 系統(tǒng) 用戶 各模式下實際訪問的寄存器 寄存器在匯編中的名稱 寄存器類別 注意：括號內(nèi)為 ATPCS中寄存器的命名，可以使用 RN匯編偽指令將寄存器定義多個名字。其中 ，但注意 a1～ a4，v1～ v4必須用小寫。 Thumb狀態(tài)下的通用寄存器 CPSR CPSR 狀態(tài)寄 存器 R15 PC R14_fiq R14_irq R14_und R14_abt R14_svc R14 LR R13_fiq R13_irq R13_und R13_abt R13_svc R13 SP R7 R7(v4,wr) R6 R6(v3) R5 R5(v2) R4 R4(v1) R3 R3(a4) R2 R2(a3) R1 R1(a2) R0 R0(a1) 通用寄存器和程序計數(shù)器 快中斷 中斷 未定義 中止 管理 系統(tǒng) 用戶 各模式下實際訪問的寄存器 寄存器在匯編中的名稱 寄存器類別 在匯編語言中寄存器 R0～ R7為保存數(shù)據(jù)或地址值的通用寄存器。對于任何處理器模式，它們中的每一個都對應(yīng)于相同的 32為物理寄存器。它們是完全通用的寄存器，不會被體系結(jié)構(gòu)作為特殊的用途，并且可用于任何使用通用寄存器的指令。 Thumb狀態(tài)下的堆棧指針寄存器（ SP） CPSR CPSR 狀態(tài)寄 存器 R15 PC R14_fiq R14_irq R14_und R14_abt R14_svc R14 LR R13_fiq R13_irq R13_und R13_abt R13_svc R13 SP R7 R7(v4,wr) R6 R6(v3) R5 R5(v2) R4 R4(v1) R3 R3(a4) R2 R2(a3) R1 R1(a2) R0 R0(a1) 通用寄存器和程序計數(shù)器 快中斷 中斷 未定義 中止 管理 系統(tǒng) 用戶 各模式下實際訪問的寄存器 寄存器在匯編中的名稱 寄存器類別 堆棧指針 SP對應(yīng) ARM狀態(tài)的寄存器R13。每個異常模式都有其自身的 SP分組版本， SP通常指向各異常模式所專用的堆棧。 注意 ：在發(fā)生異常時，處理器自動進入 ARM狀態(tài)。 Thumb狀態(tài)下的鏈接寄存器 R14（ LR） CPSR CPSR 狀態(tài)寄 存器 R15 PC R14_fiq R14_irq R14_und R14_abt R14_svc R14 LR R13_fiq R13_irq R13_und R13_abt R13_svc R13 SP R7 R7(v4,wr) R6 R6(v3) R5 R5(v2) R4 R4(v1) R3 R3(a4) R2 R2(a3) R1 R1(a2) R0 R0(a1) 通用寄存器和程序計數(shù)器 快中斷 中斷 未定義 中止 管理 系統(tǒng) 用戶 各模式下實際訪問的寄存器 寄存器在匯編中的名稱 寄存器類別 鏈接寄存器 LR對應(yīng) ARM狀態(tài)寄存器R14，在結(jié)構(gòu)上有兩個特殊功能，詳見“ ARM狀態(tài)下的鏈接寄存器 LR”。 注意 ：在發(fā)生異常時，處理器自動進入 ARM狀態(tài)。 內(nèi)部寄存器 ? ARM狀態(tài)和 Thumb狀態(tài)之間寄存器的關(guān)系 Thumb狀態(tài)寄存器與 ARM狀態(tài)寄存器有如下的關(guān)系： ?Thumb狀態(tài) R0～ R7與 ARM狀態(tài) R0～ R7相同； ?Thumb狀態(tài) CPSR和 SPSR與 ARM狀態(tài) CPSR和SPSR相同； ?Thumb狀態(tài) SP映射到 ARM狀態(tài) R13； ?Thumb狀態(tài) LR映射到 ARM狀態(tài) R14； ?Thumb狀態(tài) PC映射到 ARM狀態(tài) PC（ R15）。 R1 R2 R3 R4 R5 T h u m b R6 R7 ( C P SR ) ( SP SR ) R1 R2 R3 R4 R5 A R M R6 R7 R8 ( C P SR ) ( SP SR ) R9 R1 0 R1 1 R1 2 R0 R0 狀態(tài) 狀態(tài) 堆棧指針 (SP) 連接寄存器 (LR) 程序計數(shù)器 (PC) 當(dāng)前程序狀態(tài)寄存器 被保存程序狀態(tài)寄存器 堆棧指針 (R13) 連接寄存器 (R14) 程序計數(shù)器 (R15) 當(dāng)前程序狀態(tài)寄存器 被保存程序狀態(tài)寄存器 Thumb狀態(tài)寄存器在 Arm狀態(tài)寄存器上的映射 R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 R10 R11 R12 R0 堆棧指針 (R13) 連接寄存器 (R14) 程序計數(shù)器 (R15) 低寄存器 高寄存器 內(nèi)部寄存器 ? 在 Thumb狀態(tài)中訪問高寄存器 在 Thumb狀態(tài)中，高寄存器（ R8～ R15）不是標(biāo)準(zhǔn)寄存器集的一部分。匯編語言程序員對它們的訪問受到限制，但可以將它們用于快速暫存。 可以使用 MOV、 CMP和 ADD指令對高寄存器操作。 第 3章 目錄 ? ? ?內(nèi)部框圖 ?數(shù)據(jù)類型 ? ? ? ?8. 程序狀態(tài)寄存器 ? ? ? ?I/O ? ? ? ? ? 程序狀態(tài)寄存器 ? 簡介 ARM7TDMI內(nèi)核包含 1個 CPSR和 5個供異常處理程序使用的 SPSR。 CPSR反映了當(dāng)前處理器的狀態(tài)，其包含： ?4個條件代碼標(biāo)志（負(fù) (N)、零 (Z)、進位 (C)和溢出 (V) ）； ?2個中斷禁止位，分別控制一種類型的中斷； ? 5個對當(dāng)前處理器模式進行編碼的位； ?1個用于指示當(dāng)前執(zhí)行指令 (ARM還是 Thumb)的位。 N Z C V — — I M0 M1 M2 M3 M4 T F — . . . 31 30 29 28 27 26 8 7 6 5 4 3 2 1 0 程序狀態(tài)寄存器 ? 簡介 條件代碼標(biāo)志 保留 控制位 溢出標(biāo)志 進位或借位擴展 零 負(fù)或小于 IRQ禁止 FIQ禁止 狀態(tài)位 模式位 CPSR寄存器的格式 程序狀態(tài)寄存器 ? 簡介 每個異常模式還帶有一個程序狀態(tài)保存寄存器 （ SPSR），它用于保存在異常事件發(fā)生之前的 CPSR。CPSR和 SPSR通過特殊指令進行訪問。 注意 ：如果通過程序修改 CPSR寄存器中的模式位進入異常模式，那么硬件將不會把 CPSR保存至 SPSR中。 程序狀態(tài)寄存器 ? 條件代碼標(biāo)志 大多數(shù) “ 數(shù)值處理指令 ” 可以選擇是否影響條件代碼標(biāo)志位。通常如果指令帶 S后綴，則該指令的執(zhí)行會影響條件代碼標(biāo)志；但有一些指令的執(zhí)行總是會影響條件代碼標(biāo)志。 N、 Z、 C和 V位都是條件代碼標(biāo)志。通過算術(shù)操作、邏輯操作、 MSR或者 LDM指令可以對這些位進行設(shè)臵。所有 ARM指令都可按條件來執(zhí)行，而Thumb指令中只有分支指令可按條件執(zhí)行。 程序狀態(tài)寄存器 ? 條件代碼標(biāo)志 各標(biāo)志位的含義如下： ?N 運算結(jié)果的最高位反映在該標(biāo)志位。對于有符號二進制補碼，結(jié)果為負(fù)數(shù)時 N=1，結(jié)果為正數(shù)或零時 N=0； ?Z 指令結(jié)果為 0時 Z=1（通常表示比較結(jié)果 “ 相等 ” ），否則 Z=0； 程序狀態(tài)寄存器 ? 條件代碼標(biāo)志 各標(biāo)志位的含義如下： ?C 當(dāng)進行加法運算 (包括 CMN指令 )，并且最高位產(chǎn)生進位時 C=1，否則 C=0。當(dāng)進行減法運算 (包括CMP 指令 )，并且最高位產(chǎn)生借位時 C=0，否則C=1。對于結(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)進行加法 /減法運算，并且發(fā)生有符號溢出時V=1，否則 V=0，其它指令 V通常不變。 程序狀態(tài)寄存器 ? 控制位 CPSR的最低 8位為控制位，當(dāng)發(fā)生異常時，這些位被硬件改變。當(dāng)處理器處于一個特權(quán)模式時，可用軟件操作這些位。 它們分別是： ?中斷禁止位； ?T位； ?模式位。 程序狀態(tài)寄存器 ? 控制位 ?中斷禁止位包括 I和 F位： ?當(dāng) I位臵位時， IRQ中斷被禁止； ?當(dāng) F位臵位時， FIQ中斷被禁止。 ?T位反映了正在操作的狀態(tài)： ?當(dāng) T位臵位時，處理器正在 Thumb狀態(tài)下運行； ?當(dāng) T位清零時，處理器正在 ARM狀態(tài)下運行。 程序狀態(tài)寄存器 ? 控制位 ?模式位包括 M M M M1和 M0，這些位決定處理器的操作模式。 注意 ：不是所有模式位的組合都定義了有效的處理器模式，如果使用了錯誤的設(shè)臵，將引起一個無法恢復(fù)的錯誤。 M[4:0] 模式 可見的 Thumb狀態(tài)寄存器 可見的 ARM狀態(tài)寄存器 10000 用戶 R0～ R7,SP,LR,PC,CPSR R0～ R14,PC, CPSR 10001 快中斷 R0～ R7,SP_fiq,LR_fiq,PC,CPSR, SPSR_fiq R0～ R7,R8_fiq～ R14_fiq,PC, CPSR, SPSR_fiq 10010 中斷 R0～ R7,SP_irq,LR_irq,PC,CPSR, SPSR_fiq R0～ R12,R13_irq,R14_irq,PC, CPSR, SPSR_irq 10011 管理 R0～ R7,SP_svc,LR_svc,PC,CPSR, SPSR_svc R0～ R12,R13_svc,R14_svc, PC,CPSR, SPSR_svc 10111 中止 R0～ R7,SP_abt,LR_abt,PC,CPSR, SPSR_abt R0～ R12,R13_abt,R14_abt,PC, CPSR, SPSR_abt 11011 未定義 R0～ R7,SP_und,LR_und,PC,CPSR, SPSR_und R0～ R12,R13_und,R14_und, PC,CPSR,SPSR_und 11111 系統(tǒng) R0～ R7,SP,LR,PC,CPSR R0～ R14,PC, CPSR CPSR模式位設(shè)臵表 程序狀態(tài)寄存器 ? 保留位 CPSR中的保留位被保留將來使用。為了提高程序的可移植性，當(dāng)改變 CPSR標(biāo)志和控制位時，請不要改變這些保留位。另外，請確保您程序的運行不受保留位的值影響，因為將來的處理器可能會將這些位設(shè)臵為 1或者 0。 習(xí)題 ? RISC和 CISC系統(tǒng)的區(qū)別 ? 馮 諾依曼和哈佛結(jié)構(gòu)的區(qū)別 ? 簡要介紹流水線工作原理 ? ARM的處理器模式分類和簡要敘述各模式特征 ? ARM狀態(tài)和 Thumb狀態(tài)的區(qū)別 ? 程序狀態(tài)寄存器的結(jié)構(gòu)