【正文】 。 page 西安郵電學院 計算機系 33 2021/6/16 2. ARM處理器特別功能寄存器 ? 堆棧指針寄存器（ SP） 堆棧是一種具有“后進先出”（ LIFOLast In First Out） 特殊訪問屬性的存儲結構。堆棧一般使用 RAM物理資源作為存儲體，再加上 LIFO訪問接口實現(xiàn)。 S PR A M堆 棧 區(qū)堆棧指針 用戶 系統(tǒng) 管理 中止 未定義 中斷 快速中斷 R13(SP) R13 R13_svc R13_abt R13_und R13_irq R13_fiq 堆棧是計算機中廣泛應用的技術，因其 LIFO特性， 常應用于保存中斷斷點、保存子程序調用返回點、 保存 CPU現(xiàn)場數(shù)據(jù)等，也用于程序間傳遞參數(shù)。 page 西安郵電學院 計算機系 34 2021/6/16 ? 程序計數(shù)器（ PC） page 西安郵電學院 計算機系 35 2021/6/16 ? 返回連接寄存器（ LR） page 西安郵電學院 計算機系 36 2021/6/16 ? 當前程序狀態(tài)寄存器（ CPSR）和存儲程序狀態(tài)寄存器（ SPSR） ARM處理器工作過程中需要一些控制信息，用于控制處理器的狀態(tài)、模式和處理器的中斷允許或屏蔽；處理器運算過程中也會表決出一些運算狀態(tài)信息，用于標志處理器執(zhí)行指令后有無進位、有無溢出、結果的正負和結果是否為 0等當前狀態(tài)情況。 狀態(tài)寄存器 用戶 系統(tǒng) 管理 中止 未定義 中斷 快速中斷 CPSR CPSR SPSR SPSR_svc SPSR_abt SPSR_und SPSR_irq SPSR_fiq page 西安郵電學院 計算機系 37 2021/6/16 3. Thumb狀態(tài)下的寄存器 Thumb狀態(tài)寄存器集是 ARM狀態(tài)集的子集，程序員可以直接訪問的寄存器為： ?8個通用寄存器 R0～ R7； ?程序計數(shù)器（ PC）； ?堆棧指針（ SP）； ?鏈接寄存器（ LR）； ?有條件訪問程序狀態(tài)寄存器（ CPSR）。 page 西安郵電學院 計算機系 38 2021/6/16 Thumb狀態(tài)各模式下的寄存器 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 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。 page 西安郵電學院 計算機系 39 2021/6/16 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，不會被體系結構作為特殊的用途，并且可用于任何使用通用寄存器的指令。 page 西安郵電學院 計算機系 40 2021/6/16 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 A M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)。 page 西安郵電學院 計算機系 41 2021/6/16 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 ARM狀態(tài)寄存器R14，在結構上有兩個特殊功能，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)。 page 西安郵電學院 計算機系 42 2021/6/16 第 2章 目錄 ?1. ARM7體系結構 ?2. ARM7的狀態(tài)與模式 ?3. ARM7的寄存器 ?4. ARM7當前程序狀態(tài) 寄存器（ CPSR） ?5. ARM7的異常與異常處理 ?6. ARM7的存儲系統(tǒng) page 西安郵電學院 計算機系 43 2021/6/16 程序狀態(tài)寄存器 ? 程序設計中經(jīng)常要依據(jù)前面數(shù)據(jù)處理的情況來決策數(shù)據(jù)的后續(xù)處理方法，處理器會隨時將指令執(zhí)行的當前狀態(tài)以寄存器位的方式表示出來，這個用于標示處理器當前指令執(zhí)行狀態(tài)的寄存器稱之為‘程序狀態(tài)寄存器’（ PSRProgram State Register），程序狀態(tài)寄存器中的值稱做‘程序狀態(tài)字’（ PSWProgram State Word）。 page 西安郵電學院 計算機系 44 2021/6/16 ARM7TDMI內(nèi)核包含 1個 CPSR和 5個供異常處理程序使用的 SPSR。 CPSR反映了當前處理器的狀態(tài)，其包含： ?4個條件代碼標志（負 (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個對當前處理器模式進行編碼的位； ?1個用于指示當前執(zhí)行指令 (ARM還是 Thumb)的位。 page 西安郵電學院 計算機系 45 2021/6/16 程序狀態(tài)寄存器 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 條件代碼標志 保留 控制位 溢出標志 進位或借位擴展 零 負或小于 IRQ禁止 FIQ禁止 狀態(tài)位 模式位 CPSR寄存器的格式 page 西安郵電學院 計算機系 46 2021/6/16 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），它用于保存在異常發(fā)生之前的 CPSR。CPSR和 SPSR通過特殊指令進行訪問。詳細信息請參閱第 4章 。 page 西安郵電學院 計算機系 47 2021/6/16 程序狀態(tài)寄存器 ? 條件代碼標志 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志；但有一些指令的執(zhí)行總是會影響條件代碼標志。 N、 Z、 C和 V位都是條件代碼標志。通過算術操作、邏輯操作、 MSR或者 LDM指令可以對這些位進行設置。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。 page 西安郵電學院 計算機系 48 2021/6/16 程序狀態(tài)寄存器 ? 條件代碼標志 各標志位的含義如下： ?N 運