ARM汇编之寄存器

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ARM汇编之寄存器

ARM A系列寄存器的情况

这是寄存器的总表，下面是CPU的各个模式，上面的纵轴就是寄存器组。

CPU在运行的时候为什么会有寄存器？

想象CPU是一个圈一直在运转，然后寄存器里面有大量的指令，这些指令不知道从哪里来的，但是一般情况下我们的程序在计算我们的程序，我们的程序一般是放在内存里面的，它从内存里面把这些程序读进来之后，在运行，但是如果现在这个程序在运行时异常，那么就要进行CPU状态的切换，除了状态切换之外，当前的一些数据结果需要进行一个保存，但是如果要把这个结果存到内存去，内存并不稳定并且很慢，所以就要想办法能不能找到一个临时空间保存一下，这就是为什么会诞生寄存器。

设置寄存器的原因就是为了更好的去控制和达到效率，ARM体系为了很好的去控制CPU，设定了哪些寄存器？

User纵轴上的十三个寄存器称为通用寄存器，R13是一个比较特殊的寄存器，也叫做SP，就是占指针的寄存器，就是指向某一些占空间，R14是LR，就是连接寄存器，它肯定是去连接某一个地方。R15是PC，这是程序计数器，这是CPU在每一个空间切换的时候的计数器，最下面那个也就是APSR或者CPSR，PSR 就是程序状态寄存器，A代表应用程序状态寄存器，C代表当前程序状态寄存器。

在往下就类似于R17，只不过它叫做SPSR，S就是以保存程序代表寄存器或者我们也可以称为存储状态寄存器，通过这些我们大概把寄存器了解了。

那么这上面分为通用的，那么下面就是特殊寄存器，从横向来看，我们可以看到在USR模式下面，这样寄存器挺全的，但是USR下面没有SPSR，就是没有存储状态的寄存器，然后FIQ快速中断模式下面面是共享R0到R7，意思就是这些模式下的R0到R7它们与USR模式下的R0到R7是共享的，这样如果存储一些数据在R0到R9下面，突然发生异常，切换到另一个模式，那么我们就应该要想办法把这个存取一下，因为另一个模式可能也要往这里面写东西，那么写之前就应该把USR模式下的先保留一下，到时候退出解决后在还原回来，所以我们要一个R0到R7这块寄存器是共享的，同样FIQ后面几个模式的R8到R12也是和USR共享的，只有FIQ是自己独有的，同样的我们在看到PC计数器也是共享的，还有SPSR也是共享的，但是SPSR每个状态都有自己独有的。

APSR应用程序的一个寄存器，它只在USR下面叫做APSR，其他模式下面叫做当前程序存储寄存器。

总结

1，R0-R12是通用寄存器，放通用数据然后每个寄存器都是32位的。

2，各个模式的R0到R12与USR模式是共享的（除了FIQ，R8-R12），PC，CPSR是共享的。

3，USR模式没有SPSR

SP：栈指针，存储栈地址，比如有个CPU，然后还有个外部资源也就是内存，我们想象CPU在程序跳转的时候在运行是最核心的ALU单元，然后外部资源存储着程序A和程序B还有程序C，实际上在CPU在读程序A的时候，可能下面的时候会跳到程序B单元，这个时候它可能不知道地址在哪里，那么这个时候就存储在SP这个寄存器里面，SP这个寄存器表示后面将要执行的程序。

LR：链接寄存器，存储于程序返回地址。这个链接寄存器主要用在函数A

和函数B，A正在运行时，突然要调用B，那么就引了一个分支了，然后这个函数B去运行，运行完之后还是要返回到最初然后继续往下走，那么这个时候返回值应该要有个记录，这就是链接寄存器。

PC：程序计数器

APSR/CPSR：应用程序状态寄存器/当前程序状态寄存器。

SPSR：已存储程序状态寄存器。想象一个程序正在运行，这个程序当前状态正常，这个状态就先把它保存到CPS里面，这个时候突然发生异常，那么当前状态就应该变成异常，就把这个状态存到CPSR上面，但是异常处理完了之后，我们希望还是能够回到之前那个状态，但是这个时候当时的状态已经被清理掉了，这个时候我们就可以用SPSR把原来那个状态保存，这样当状态在发生改变的时候，要还原就可以去SPSR里面读取之前那个状态，这就是它们之间的关系，就类似有一个A的变量，给A这个变量赋了一个值，然后还赋了一个新值，但是又希望原来那个值要保存，所以有个变量B，然后把变量A赋给变量B。

来源：麦子学院

原文链接：/wiki/arm/register/