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[嵌入式]ARM寄存器学习笔记

ARM有37个寄存器,其中有31个通用的32位寄存器,6个状态寄存器。

有七种处理器模式,分别是:用户模式(usr,用户程序正常运行的模式),

快速中断模式(fiq,处理快速中断,支持高速数据传送或通道处理),

中断模式(irq,处理普通中断),

管理模式(svc,操作系统使用的管理模式),

系统模式(sys,运行具有特权的操作系统任务),

数据访问终止模式(abt,数据或指令预取终止时进入该模式),

未定义指令终止模式(und,未定义的指令执行时进入该模式)。

r0~r3传入函数参数,传出函数返回值
r4~r11存放函数局部变量
r12ip寄存器
r13堆栈指针寄存器SP
r14连接寄存器LR
r15程序计数器PC,当前地址加8.
r16cpsr,当前程序状态寄存器

64位模式下则为:

x0~x7传递子程序的参数和返回值,使用时不需要保存,多余的参数用堆栈传递,64位的返回结果保存在x0中。
x8用于保存子程序的返回地址,使用时不需要保存。
x9~x15临时寄存器,也叫可变寄存器,子程序使用时不需要保存,保存局部变量。
x16~x17子程序内部调用寄存器(IPx),使用时不需要保存,尽量不要使用。
x18平台寄存器,它的使用与平台相关,尽量不要使用。
x19~x28临时寄存器,子程序使用时必须保存。
x29帧指针寄存器(FP),用于连接栈帧,使用时必须保存
x30链接寄存器(LR),用于保存子程序的返回地址
x31堆栈指针寄存器(SP),用于指向每个函数的栈顶

ARM64位的cpu来说,以x开头的寄存器是一个64位寄存器,以w开头的寄存器是一个32位寄存器。

堆栈寄存器SP:保存栈顶的地址。

连接寄存器LR:执行子程序调用时,存放pc寄存器地址,(pc存放的地址时当前执行指令地址+8,LR=PC-4,就是调用函数指令之后的下一条指令地址,也就是返回地址。)以便在执行完程序后返回程序。

程序计数器PC:下一条要取指令所在单元地址,arm采用流水线处理指令,分别是取指(从存储器装载一个指令),译码(识别翻译要被执行的指令),执行(处理指令,结果写回寄存器)。arm模式下,一个指令4字节宽,所以pc值为当前指令地址+8。

pstate(处理器状态寄存器)包括几个寄存器:NZCV(条件寄存器),DAIF(异常屏蔽寄存器),SPSEL(sp选择寄存器),CurrentEL(异常等级寄存器)。

CPSR寄存器(当前程序状态寄存器):保存当前程序状态信息。

SPSR寄存器:用于在出现异常时,保存CPSR寄存器的信息。

函数调用过程栈的变化:

PC
LR
SP
FP
main argc
main argv
func 1
PC
LR
SP
FP
func1? argc
func1? argv
栈顶

首先将PC,LR,SP,FP寄存器的值压入栈中。注意这几个值都是历史值,不是当前值。

ARM指令集:

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加:2021-09-01 12:05:12  更:2021-09-01 12:05:33 
 
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