ARM体系结构：CPSR与SPSR在状态保留中的作用

"本文主要介绍了ARM体系结构，特别是SPSR寄存器在保留CPSR状态中的作用。ARM（Advanced RISC Machines）是一种基于RISC技术的微处理器，以其高效能和广泛的应用而著名。文章指出，SPSR（程序状态保存寄存器）用于保存CPSR（当前程序状态寄存器）的状态，特别是在任务切换或异常处理时。CPSR包含了条件码标志，如N（负）、Z（零）、C（进位）和V（溢出）等，这些标志位根据计算结果自动更新并影响指令的执行条件。在ARM状态下，大部分指令有条件执行，而在Thumb状态下，只有分支指令有条件性。此外，文章还提到了ARM微处理器的一些关键特性，如支持Thumb/ARM双指令集、3级/5级流水线技术、指令Cache和数据Cache，以及多种处理器模式等。" 在ARM体系结构中，SPSR（程序状态保存寄存器）是一个重要的组成部分，它主要用于在处理器进入异常或中断模式时保存CPSR（当前程序状态寄存器）的当前状态。这样，当处理器返回正常执行流程时，可以恢复之前的工作状态。CPSR则包含了运行中的处理器状态信息，尤其是条件码标志，这些标志反映了算术和逻辑运算的结果，并影响着指令的执行。N、Z、C和V这四个标志分别表示负、零、进位和溢出，它们会根据执行的指令自动更新。 条件码标志的应用广泛，例如在比较、算术和逻辑运算后，可以通过这些标志来判断运算结果，从而决定后续指令是否执行。比如，如果Z标志为1，意味着结果为零，可能表示两个值相等；如果N标志为1，那么结果可能是负数。 ARM微处理器采用了RISC（精简指令集计算）架构，具备一些显著特点，如支持16位Thumb指令集和32位ARM指令集，提供了良好的代码密度和兼容性。此外，ARM处理器使用3级或5级流水线技术，提高指令执行速度。它们还内置了Cache，利用大量的寄存器来提升性能，同时支持不同数据类型的处理，包括字节、半字和字。 ARM处理器支持七种不同的工作模式，包括用户模式、快中断模式、中断模式、管理模式、中止模式、系统模式和未定义模式，其中用户模式是非特权模式，其他模式具有更高的权限，常用于处理异常和系统服务。 ARM体系结构还包括对大端和小端存储格式的支持，以及对字节、半字和字数据类型的处理。处理器通常集成有在线仿真逻辑，如ICE-RT，以便通过JTAG接口进行调试，还有可能嵌入跟踪宏单元ETM，用于实时监控指令执行。 AMBA（先进微控制器总线架构）是ARM处理器的一个重要特性，它定义了三类总线标准：先进高性能总线AHB、先进系统总线ASB和先进外围总线APB，为系统级的组件互连提供了一套标准化的接口，促进了系统的模块化设计和扩展。这些特性共同构成了ARM微处理器高效、灵活和广泛应用的基础。