ARM匯編指令ARM工作模式、寄存器

1、ARM工作模式

從編程的角度來看，ARM微處理器的工作狀態一般有兩種，并可在兩種工作狀態之間進行切換：

△：第一種為ARM狀態，此時處理器執行32位的的字對齊的ARM指令。

△：第二種為Thumb狀態，此時處理器執行16位的、半字對齊的Thumb指令。

當ARM微處理器執行32位的ARM指令集時，工作在ARM狀態；

當ARM微處理器執行16位的Thumb指令集時，工作在Thumb狀態。

在程序的執行過程中，微處理器可以隨時在兩種工作狀態之間切換，并且，處理器工作狀態

的轉變并不影響處理器的工作模式和相應寄存器中的內容。

1）存儲器格式

ARM體系結構將存儲器看作是從零地址開始的字節的線性組合。

從零字節到三字節地址放置地一個存儲的字（32位）數據，從第四個字節到第七個字節

放置第二個存取器的子數據，依次排序。

作為32位的微處理器，ARM體系結構所支持的最大尋址空間為4GB。

ARM體系結構可以用兩種方法存儲字數據，稱之為大端格式和小端格式。

△：大端格式：字數據的高字節存儲在低地址中，而字數據的低字節則存放在高地址中。

△：小端格式：與大端格式正好相反。

2）工作模式

ARM微處理器支持7種工作模式，分別為：

a、用戶模式（usr）用于正常執行程序

b、快速中斷模式（fiq）用于高速數據傳輸

c、外部中斷模式（irq）用于通常的中斷處理

d、管理模式（svc）操作系統使用的保護模式

e、數據訪問終止模式（abt）當數據或者指令預取終止時進入該模式，可用于虛擬存儲及存儲保護。

f、系統模式（sys）運行具有特權的操作系統任務

g、未定義指令中止模式（und）當未定義的指令執行時進入該模式，可用于支持硬件

注意：

ARM微處理器的運行模式可以通過軟件改變，也可以通過外部中斷或者異常處理改變。

應用程序運行在用戶模式下，當處理器運行在用戶模式下時，某些被3保護的系統資源是不能被訪問的。

除用戶模式外，其余的6種模式稱為非用戶模式或者特權模式(Privileged Modes);

其中出去用戶模式和系統模式以外以外的5種又稱為異常模式(Exception Modes)，常用語處理中斷或者異常，以及要訪問受保護的系統資源等情況。

2、ARM寄存器(基于ARM狀態）

先貼張圖片，一看就明白了：

1）通用寄存器

R0-R7

這意味著在所有處理模式下，訪問的都是同一個物理寄存器。未分組寄存器沒有被系統用于特別的用途，

任何可采用通用寄存器的場合都可以使用為分組寄存器。

△：分組寄存器：

R8-R14

對于R8-R12:FIQ模式分組寄存器R8-R12以及FIQ以外的分組寄存器R8-R12

對于R13-R14：寄存器R13通常用于堆棧指針SP

寄存器R14用作子程序連接寄存器(Link Register-LR)，也成為LR，指向函數的返回地址。

△：程序計數器

R15（PC）

寄存器R15也被用作程序計數器，也成為PC。其值等于當前正在執行的指令的地址+8。

因為在取址和執行之間多了一個譯碼的階段（這個我也不是很懂，就是知道要加兩個字）~~

△：狀態寄存器

CPSR、SPSR_svc、SPSR_abt、SPSR_und、SPSR_irq、SPSR_fiq

3、ARM寄存器（基于Thumb狀態）

還是直接上圖，這個是跟ARM狀態相比較的：

4、CPSR/SPSR

一張圖片搞定：