ARM指令：恢复CPSR原值的异常与用户模式分析

"本文档主要介绍了ARM指令集中的一个重要概念，即如何处理CPSR（当前程序状态寄存器）的恢复，特别是在涉及PC（程序计数器）作为目标寄存器的指令时。在异常模式下，如果指令带有S后缀且以PC为目标寄存器，会同时从SPSR（备份程序状态寄存器）恢复CPSR的值。然而，在用户或系统模式下，由于没有SPSR，这样的操作可能导致不可预期的结果。文档还简要概述了ARM指令系统，包括其特点、指令结构、寻址方式以及指令格式。" 在ARM架构中，CPSR是核心的程序状态寄存器，它存储着处理器的运行状态，如条件标志位、中断禁止位等。当发生异常时，CPSR会被保存到SPSR（备用程序状态寄存器），以便在异常处理完成后恢复原始状态。对于带有S后缀的指令（除了比较指令），它们通常会影响条件标志位。如果这类指令以PC为操作数，例如在异常模式下执行`movs pc, #0xff`或`adds pc, r1, #0xffffff00`，会在改变PC值的同时将SPSR的值复制到CPSR，确保程序状态的正确恢复。 ARM指令系统的特点包括所有指令都是32位的，大多数指令在一个时钟周期内完成，且所有指令都可以有条件执行。此外，ARM指令集基于加载/存储架构，即数据处理只发生在寄存器之间，而与内存交互需通过特定的加载和存储指令。基本指令分为六类，包括数据处理、数据传送、控制流、软件中断、程序状态寄存器操作和协处理器指令。 ARM指令的格式由操作码、条件码、S标志、源和目标寄存器编码以及可能的第二个操作数组成。S标志用于指示指令是否影响CPSR。例如，`<Opcode>{<cond>}{s}<Rn>,<Rd>{,<Operand2>}`，这里的`s`若为1，则表示执行指令后更新CPSR；若为0，则不更新。 寻址方式是ARM指令集的重要组成部分，包括立即寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、基址寻址、堆栈寻址、块拷贝寻址和相对寻址。这些寻址方式为编写高效且灵活的代码提供了基础。 总结来说，ARM指令集的复杂性和灵活性使得它成为嵌入式系统和移动设备的首选架构。理解CPSR和SPSR在异常处理中的角色，以及如何正确地处理与PC相关的指令，对于编写可靠的ARM汇编代码至关重要。