處理器不同模式下寄存器

1.1.1ARM處理器不同模式下寄存器

CPU的模式不同，在其對應模式下可以使用的寄存器也不相同，如表3-2所示：

表3-2 ARM處理器模式下寄存器

其中R0~R7在所有模式下都可以使用的共有寄存器，R8~R12是快速中斷模式下私有的寄存器，其它模式下不能使用，之所以叫其快速中斷，是因為快速中斷模式下，這幾個私有寄存器里數據在模式切換時可以不用入棧保存。

除了用戶模式和系統模式共用一組R13，R14，其余每種模式都私有自己的R13，R14，因為在每種模式下都有自己的棧空間用于執行程序，在執行程序過程中還要保存返回地址，這樣可以保證在進入不同模式時，當前模式下棧空間不被破壞。比如：網卡因為數據到達，產生了中斷進入中斷模式，在中斷模式下有自己的中斷處理例程（ISR），ISR在執行時要用到棧空間，因此要使用R13，R14。中斷處理完成后，返回用戶模式下，要繼續執行被網卡中斷信號中斷的執行程序。

用戶模式和系統模式為什么要共用一組R13，R14呢？這是因為，在特權模式下可以自由切換工作模式，但是如果切換到用戶模式下，就不能再切換到特權模式了，這是CPU為操作系統提供的保護機制，但是有的時候就需要切換到用戶模式下去使用其R13，R14寄存器，比如當操作系統的進程進行上下文切換時，如果用戶模式和系統模式共用一組寄存器，那么可以切換到系統模式下（系統模式是特權模式）進行操作。

所有R15和CPU同時只能處理一條指令，在取指時，有一個CPSR表示當前CPU的狀態即可。