ARM处理器指令集详解

"该文档是关于ARM指令集的中文版，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、指令集等多个方面，旨在帮助读者理解和使用ARM架构进行程序开发。" 在ARM指令集中，处理器设计的核心部分包括了寄存器和处理器模式。ARM处理器具有27个寄存器，其中16个在任何时刻都可以被直接访问。这些寄存器的灵活性非常高，不同于其他处理器对特定寄存器的特殊用途限制，例如80x86中的栈指针和6502的累加器。在ARM中，寄存器0至7作为通用寄存器，可以用于各种计算和数据存储。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。寄存器13通常用作操作系统栈指针，但在未使用栈的情况下，也可以临时用作其他用途，但需确保之后恢复其栈指针角色。 寄存器14是链接寄存器LR，用于存储子程序返回地址，特别是在执行跳转指令时。在程序开始或中断服务子程序中，LR会保存退出地址。由于LR在不同处理器模式下都有影子寄存器，因此在保存了连接地址后，它也可以临时用作通用寄存器。最后，寄存器15是程序计数器PC，它不仅存储当前指令的地址，还包含处理器的状态信息。 处理器模式在ARM架构中扮演着重要角色，包括用户模式(User)、服务模式(SVC)、中断模式(IRQ)和快速中断模式(FIQ)。每种模式下，某些寄存器有对应的影子寄存器，用于保存上下文，以支持多任务处理和中断处理。 在程序状态寄存器（PSR）中，可以找到影响处理器行为的标志位，比如条件执行标志。ARM指令集包括了装载和存储指令，用于在内存和寄存器之间传输数据；算术和逻辑指令，用于基本的算术和逻辑运算；移位操作，可以实现数据的左移和右移；乘法指令，用于执行高效的乘法操作；比较指令，用于比较两个值；分支指令，如跳转和循环控制；条件执行，根据PSR中的标志决定是否执行特定指令；软件中断指令，用于触发软件生成的中断请求；以及APCS（ARM过程调用标准），定义了函数调用和返回的规范。 在编写32-bit代码时，有一些基本的安全规则需要遵循，以确保代码的正确性和兼容性。此外，文档还包含了IEEE浮点指令，用于处理浮点计算，这对于科学计算和图形处理非常重要。汇编器伪指令则提供了高级语言的一些便利功能，让汇编语言编程更接近高级语言的体验。最后，指令快速查找表和ARM指令格式的详细说明，有助于开发者快速查找和理解特定指令的用法。 这份ARM指令集的中文版文档是学习和开发基于ARM架构的系统时不可或缺的参考资料，它详细介绍了ARM处理器的内部工作原理、指令集和编程模型，对理解和掌握ARM技术具有极高的价值。