ARM指令集详解：通用寄存器与模式切换

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。