ARM处理器的寄存器与模式详解

"该文档是关于ARM指令集的中文版介绍，涵盖了ARM处理器的寄存器结构、处理器模式、程序状态寄存器、指令类型等多个方面。内容详细且深入，适合学习和理解ARM架构的读者查阅。" 在ARM处理器中，寄存器是其核心组成部分，用于存储数据和控制指令执行。ARM拥有27个寄存器，其中16个在任意时刻可直接访问。寄存器0至7是通用寄存器，可用于各种用途，没有特定的限制。与某些其他处理器不同，如80x86，ARM的寄存器不强制用于特定功能，如栈指针或累加器，提供更高的灵活性。 寄存器8至12在进入FIQ（快速中断）模式时，会有对应的影子寄存器替代使用，以保持数据在中断处理过程中的完整性。寄存器13通常作为操作系统栈指针，但在必要时也可用作通用寄存器，不过需要确保在使用后恢复其原始角色。每个处理器模式都有寄存器13的影子寄存器。 寄存器14是链接寄存器（LR），主要用于存储子程序返回地址。当执行跳转指令时，返回地址会被存储在R14中，确保能够返回到正确的位置。R14在所有处理器模式下都有对应的影子寄存器，一旦存储了连接地址，它也可以用作通用寄存器。 寄存器15，即程序计数器（PC），持有当前执行指令的地址，并包含处理器的状态信息。在不同的处理器模式（如User、SVC、IRQ、FIQ）下，这些寄存器会有所变化，以适应不同的运行环境。 此外，文档还讨论了处理器模式，包括程序状态寄存器（PSR）及其相关的指令，如何操纵PSR来改变处理器状态。还涉及了各种指令，如加载和存储指令用于数据的存取，算术和逻辑指令用于基本运算，移位操作提供了位级别的处理能力，乘法指令加速了乘法运算，比较指令用于条件判断，分支指令控制流程，条件执行允许根据特定条件执行指令，软件中断指令用于系统调用，以及APCS（ARM过程调用标准）定义了函数调用的规范。 对于32-bit代码的编写，文档提到了一些基本规则以确保代码的安全性。同时，它还涵盖了IEEE浮点指令，用于处理浮点运算。汇编器伪指令则方便程序员编写汇编代码，而指令快速查找和ARM指令格式部分则是为了帮助读者理解和使用ARM指令集。 这份文档是理解ARM处理器工作原理和编程的宝贵资源，涵盖了从寄存器到指令集的全面知识。