前言
本文主要介绍ARM RISC 32位体系结构下的相关知识，主要理解寄存器和相关指令，要读懂汇编。
精简指令集RISC
reduced instruction set computer
- 精简指令集：保留最基本的，去掉复杂、使用频度不高的指令
- 复杂指令可通过对简单基本的指令组合而成
- 每条指令的长度都是相同的，大部分指令可以在一个机器周期里完成
- 采用多级指令流水线结构，处理器在同一时间内可执行多条指令
- 采用加载(Load)、存储(Store)结构，统一存储器访问方式，只允许Load和Store指令执行存储器操作，其余指令均对寄存器操作。
- 大大增加通用寄存器的数量,ALU只与寄存器文件直接连接。
- 采用高速缓存(cache)结构
RISC架构的ARM处理器的特点
低功耗、低成本、高性能
- 固定长度的指令格式，指令归整、简单、基 本寻址方式有2～3种；
- 使用单周期指令，便于流水线操作执行；
- 大量使用寄存器，数据处理指令只对寄存器进行操作，只有加载/存储指令可以访问存储器，以提高指
令的执行效率。
ARM处理器的工作模式
usr：ARM处理器正常的程序执行状态
sys：运行具有特权的操作系统任务
fiq：用于高速数据传输或通道处理
irq：用于通用的中断处理
svc：操作系统使用的保护模式
abt：用于虚拟存储及存储保护
und：当出现未定义指令终止时进入该模式
除了用户模式之外的其他6种处理器模式称为特权模式；
特权模式中，除系统模式外，其他5种模式又称为异常模式；
ARM处理器的指令长度及数据类型
ARM微处理器中支持字节（8位）、半字（16位）、字（32位）三种数据类型；
字需要4字节对齐（地址的低两位为0）；
半字需要2字节对齐（地址的最低位为0）；
单字节的没有这个问题；
寄存器
寄存器是CPU中的高速存储单元，CPU可以读写的最快的存储器，用来暂存指令、数据和地址。
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ARM 处理器共有37个寄存器，被分为若干个组，这些寄存器包括：
- 31个通用寄存器，包括程序计数器（PC 指针），均为32位的寄存器；
- 6个状态寄存器，用以标识CPU的工作状态及程序的运行状态，均为32位。
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这些寄存器不能被同时访问，具体哪些寄存器是可编程访问的，取决微处理器的工作状态及具体的运行模式。但在任何时候，通用寄存器R14～R0、程序计数器PC、一个或两个状态寄存器都是可访问的。
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通用寄存器：通用寄存器包括R0～R15，可以分为三类：
- 未分组寄存器R0～R7
在所有的运行模式下，未分组寄存器都指向同一个物理寄存器，他们未被系统用作特殊的用途，因此，在中断或异常处理进行运行模式转换时，由于不同的处理器运行模式均使用相同的物理寄存器，可能会造成寄存器中数据的破坏，这一点在进行程序设计时应引起注意。 - 分组寄存器R8～R14
- 程序计数器PC(R15)
- 未分组寄存器R0～R7
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堆栈指针R13
R13在ARM指令中常用作堆栈指针；
由于处理器的每种运行模式均有自己独立的物理寄存器R13，在初始化部分，都要初始化每种模式下的R13，这样，
当程序的运行进入异常模式时，可以将需要保护的寄存器放入R13所指向的堆栈，而当程序从异常模式返回时，则从对应的堆栈中恢复。 -
链接寄存器LR，R14
Link Register，链接寄存器，存储着函数的返回地址
R14也称作子程序连接寄存器或连接寄存器LR。
当执行BL子程序调用指令时，可以从R14中得到R15（程序计数器PC）的备份。即保存调用跳转指令 bl 指令的下一条指令的内存地址.
在每一种运行模式下，都可用R14保存子程序的返回地址，当用BL或BLX指令调用子程序时，将PC的当前值拷贝给R14，执行完子程序后，又将R14的值拷贝回PC，即可完成子程序的调用返回。 -
程序计数器PC(R15)，Program Counter
ARM状态下，位[1:0]为0，位[31:2]用于保存PC；
保存当前执行的指令的地址。（由操作系统决定其值，不能改写）。
程序状态寄存器CPSR/SPSR
- CPSR (Current Program Status Register)和其他寄存器不一样，其他寄存器是用来存放数据的，都是整个寄存器具有一个含义；而 CPSR 寄存器是按位起作用的，即，每一位都有专门的含义，记录特定的信息；SPSR (Saved Program Status Register)，异常状态下使用；
- 寄存器R16用作CPSR(当前程序状态寄存器)，CPSR可在任何运行模式下被访问，它包括条件标志位、中断禁止位、当前处理器模式标志位，以及其他一些相关的控制和状态位。
- 每一种异常模式下又都有一个专用的物理状态寄存器，称为SPSR（备份的程序状态寄存器），异常发生时，SPSR用于保存CPSR的值，从异常退出时则可由SPSR来恢复CPSR。
- CPSR 的 低8位（包括 I、F、T 和 M[4：0]）称为控制位，程序无法修改，除非 CPU 运行于 特权模式 下，程序才能修改控制位。
程序状态寄存器格式如下：
标志位含义：
《ARM体系结构与编程》
ARM体系结构与编程