ARM指令集是微处理器架构中的核心部分,它定义了在ARM处理器上执行的各种操作指令。这份文档提供了一个全面的ARM指令集概述,包括汇编语言的基础知识和关键寄存器的使用。 1. 汇编语言基础 - 通用寄存器:ARM指令集共有37个寄存器,其中31个是通用寄存器,如R0-R30,它们用于存储数据和临时变量。R13(SP)作为堆栈指针,用于管理函数调用时的内存分配;R14(LR)是返回指针,用于保存函数调用的返回地址;R15(PC)是程序计数器,指示下一条指令的位置。CPSR(当前程序状态寄存器)则是重要的控制单元,其低8位(CPSR_c)包含了控制标志、状态标志、扩展标志等。 2. CPSR功能与操作 - CPSR由四个8位区域组成:标志域(F)、状态域(S)、扩展域(X)和控制域(C)。通过MSR指令可以将立即常数或一般目的寄存器的值加载到这些区域,使用条件码进行控制。例如,MSR指令语法允许指定要写入的特定字段,如控制位、扩展位、状态位或标志位。 3. 中断处理模式: - ARM指令集支持不同的工作模式,包括用户模式(10000,处理普通任务),快速中断处理(FIQ,10001,处理紧急事件),常规中断处理(IRQ,10010,处理设备请求),管理模式(svc,10011,系统服务调用)和终止模式(10111,异常处理结束)。 - 每种模式下,除了PC和CPSR外,还会有特定的SPSR(特殊程序状态寄存器)来保存中断处理前的状态,以及一组专用的寄存器用于处理中断。 4. 中断与异常处理: - FIQ和IRQ之间的重要区别在于优先级和处理顺序:FIQ通常用于处理更紧急的中断,而IRQ处理一般的中断请求。在不同的中断模式下,处理器会切换到相应的工作状态,并更新SPSR以记录中断上下文。 通过这份文档,学习者能够深入了解ARM指令集的结构和使用方法,这对于理解和开发针对ARM架构的嵌入式系统、移动设备或服务器软件至关重要。理解这些细节有助于程序员编写高效且正确的代码,充分利用ARM处理器的性能。
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