ARM处理器状态寄存器读取：MRS指令详解

"本资源主要介绍了ARM处理器中的状态寄存器读取指令MRS，以及ARM指令集的基本特点，包括其指令长度、数据类型、向后兼容性和Load-store结构。同时，也提到了ARM和Thumb指令集的关系以及ARM处理器的9种寻址方式。" 在ARM处理器体系中，状态寄存器是关键的组成部分，它们记录了处理器当前的工作状态。CPSR（Current Program Status Register）寄存器反映了处理器的运行状况，如中断状态、条件标志位等。而SPSR（Saved Program Status Register）寄存器则保存了发生异常时CPSR的副本，用于在异常返回时恢复原来的处理器状态。MRS指令允许程序员读取这两个寄存器，但不改变条件码。 MRS指令的格式为`MRS{cond} Rd, psr`，其中`cond`是条件码，表示指令执行的条件，`Rd`是目标寄存器，用于存放读取的状态寄存器值，但不能选择R15寄存器。`psr`字段区分CPSR（值为0）和SPSR（值为1）。通过MRS指令，开发者可以获取到处理器的重要状态信息，这对于调试和理解程序执行流程非常有用。 ARM指令集是基于RISC（Reduced Instruction Set Computer）设计原则，它的特点是高效但代码密度较低。ARM7TDMI-S处理器支持两种指令集：32位的ARM指令集和16位的Thumb指令集。ARM指令集提供了更丰富的指令和更高的性能，而Thumb指令集则以较小的代码尺寸换取了部分性能。所有ARM指令都支持有条件执行，而Thumb指令集中只有个别指令具备此功能。ARM和Thumb指令集之间可以无缝切换，调用成本极低。 ARM处理器的寻址方式丰富多样，共有9种基本寻址方式，包括寄存器寻址、立即寻址、寄存器移位寻址等。这些寻址方式为编写高效且灵活的代码提供了基础。例如，寄存器寻址直接使用寄存器中的值作为操作数，而立即寻址则允许直接在指令中指定常数值。 ARM指令长度固定为32位，而在Thumb状态下，指令长度为16位，这种设计使得ARM指令集能够适应不同需求，同时保持向后兼容性。处理器遵循Load-store架构，意味着数据处理只发生在寄存器之间，而对存储器的操作必须通过Load和Store指令进行，这确保了数据处理的高效性。 ARM指令集的灵活性、高效性和丰富的寻址方式使其成为嵌入式系统设计的首选，而MRS指令则为开发者提供了洞察处理器状态的关键工具。