AArch32寄存器详解:关键角色与应用场景

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"本资源是AArch32架构的重要寄存器详解,主要涉及ARMv8体系结构。" 在ARMv8架构中,AArch32模式是32位执行状态,它包括了一系列重要的寄存器,这些寄存器在处理器的运行中扮演着关键角色。以下是这些寄存器的详细说明: 1. **通用寄存器** (R0-R14):这是一组32位的寄存器,用于存储各种数据。虽然R13、R14和R15通常有特殊用途,但ARM建议避免将它们作为通用寄存器使用。 2. **堆栈指针** (SP_x,通常R13):在非User和Sys模式下,每个模式都有对应的SP_x寄存器,用于管理内存中的堆栈,例如存储和恢复调用过程中的数据。 3. **链接寄存器** (LR_x,通常R14):LR_x在不同模式下也有相应的版本,用于保存程序返回地址。在AArch32中,LR和异常链接寄存器(ELR)共享,而在AArch64中它们是分开的。 4. **异常链接寄存器** (ELR_hyp):这是32位寄存器,仅在Hyp模式下用于保存异常发生时的程序地址。 5. **程序计数器** (PC,通常R15):指示处理器下一条要执行的指令地址。在AArch32中,PC值通常是当前指令地址加8。 6. **程序状态寄存器** (CPSR):记录处理器的运行状态,包括模式(M[4:0])等信息。在AArch64中,CPSR被PSTATE取代。 7. **应用程序状态寄存器** (APSR):在EL0级别,APSR允许访问PSTATE的一部分。 8. **状态寄存器备份** (SPSR_x):在非User和Sys模式下,有对应的SPSR_x用于保存CPSR的状态。 9. **硬件控制寄存器** (HCR):在EL2级别特有,用于控制EL0/EL1的异常路由。 10. **安全控制寄存器** (SCR):在EL3级别特有,控制EL0/EL1/EL2的异常路由。 11. **向量基址寄存器** (VBAR, HVBAR, MVBAR):分别保存不同异常等级进入不同模式时的异常处理程序的入口地址。 12. **异常状态寄存器** (ESR_ELx):保存异常信息,如异常类型(EC)等。 13. **PSTATE**:不是单一寄存器,而是一组寄存器的集合,用于表示处理器状态,包括NZCV、DAIF、CurrentEL和SPSel等字段,主要用于64位环境。 这些寄存器共同构成了ARMv8架构在AArch32模式下的核心组件,它们协同工作以实现指令执行、异常处理和系统管理等功能。理解这些寄存器的工作方式对于编写和调试ARMv8架构的软件至关重要。此外,资料还涵盖了ARMv8的执行状态(EXECUTIONSTATE)、异常级别(EXCEPTIONLEVEL)以及指令集等其他关键概念,为深入理解ARMv8提供了全面的指导。
2023-06-11 上传