下载文档原格式
寻址方式是根据指令中给出的地址码字段来实现寻找真实操作数地址的方式，ARM处理器有9 种基本寻址方式。
1．寄存器寻址操作数的值在寄存器中，指令中的地址码字段给出的是寄存器编号，寄存器的内容是操作数，指令执行时直接取出寄存器值操作。
例如指令：MOV R1,R2 ；R1←R2SUB R0,R1,R2 ；R0←R1- R22．立即寻址在立即寻址指令中数据就包含在指令当中，立即寻址指令的操作码字段后面的地址码部分就是操作数本身，取出指令也就取出了可以立即使用的操作数（也称为立即数）。
立即数要以“＃”为前缀，表示16进制数值时以“0x”表示。
例如指令：ADD R0,R0,#1 ；R0←R0 + 1MOV R0,#0xff00 ；R0←0xff003．寄存器移位寻址寄存器移位寻址是ARM指令集特有的寻址方式。
第2个寄存器操作数在与第1个操作数结合之前，先进行移位操作。
例如指令：MOV R0,R2,LSL #3 ；R2的值左移3位，结果放入R0，即R0=R2 * 8 ANDS R1,R1,R2,LSL R3 ；R2的值左移R3位，然后和R1相与操作，结果放入R1可采用的移位操作如下：LSL：逻辑左移（Logical Shift Left），寄存器中字的低端空出的位补0。
LSR：逻辑右移（Logical Shift Right），寄存器中字的高端空出的位补0。
ASR：算术右移（Arithmetic Shift Right），移位过程中保持符号位不变，即如果源操作数为正数，则字的高端空出的位补0，否则补1ROR：循环右移（Rotate Right），由字的低端移出的位填入字的高端空出的位RRX：带扩展的循环右移（Rotate Right extended by 1 place）,操作数右移一位，高端空出的位用原C 标志值填充。
各移位操作过程如图所示。
4．寄存器间接寻址指令中的地址码给出的是一个通用寄存器编号，所需要的操作数保存在寄存器指定地址的存储单元中，即寄存器为操作数的地址指针，操作数存放在存储器中。
arm9处理器的内部寄存器结构
ARM9处理器是一种32位的嵌入式处理器，内部包含了多种寄存器，这些寄存器扮演着不同的角色，用于存储不同类型的数据和指令，从而实现处理器的各种功能。
ARM9处理器的内部寄存器结构主要包括：
1.通用寄存器：ARM9处理器有16个32位的通用寄存器，这些寄存器不仅可以用于存储数据，还可以用于存储指令中的操作数。
通用寄存器还可以用于存储函数的参数和返回值。
2.程序计数器(PC)：程序计数器是一个32位的寄存器，用于存储当前正在执行的指令的地址。
当处理器执行完一条指令后，PC会自动递增，指向下一条指令的地址。
3.状态寄存器：状态寄存器用于存储处理器的当前状态。
例如，它可以用于存储处理器的运行模式，或者存储处理器的条件码。
4.堆栈指针(SP)：堆栈指针用于指向当前的堆栈顶部。
当处理器需要执行函数调用或其他需要使用堆栈的指令时，它会将数据压入堆栈中，并将堆栈指针减小。
当函数返回时，处理器会将数据从堆栈中弹出，并将堆栈指针增加。
5.链接寄存器(LR)：链接寄存器用于存储函数调用的返回地址。
当函数被调用时，处理器将当前指令的地址存储在LR中。
当函数执行完毕后，处理器会将LR中的地址作为返回地址，跳转回调用函数的地方。
6.中断寄存器：中断寄存器用于存储当前中断的状态。
当处理器
接收到一个中断时，它会将当前的状态保存在中断寄存器中，并跳转到中断处理程序的地址。
总之，ARM9处理器的内部寄存器结构是非常复杂的，不同类型的寄存器扮演着不同的角色。
通过合理地利用这些寄存器，程序员可以实现各种复杂的嵌入式应用。
ARM处理器的三大特点是：耗电少功能强、16位/32位双指令集和合作伙伴众多。
1、体积小、低功耗、低成本、高性能；2、支持Thumb（16位）/ARM（32位）双指令集，能很好的兼容8位/16位器件；3、大量使用寄存器，指令执行速度更快；4、大多数数据操作都在寄存器中完成；5、寻址方式灵活简单，执行效率高；6、指令长度固定。
编辑本段ARM处理器的历史1978年12月5日，物理学家赫尔曼·豪泽（Hermann Hauser）和工程师Chris Curry，在英国剑桥创办了CPU公司（Cambridge Processing Unit），主要业务是为当地市场供应电子设备。
1979年，CPU公司改名为Acorn计算机公司。
起初，Acorn公司打算使用摩托罗拉公司的16位芯片，但是发现这种芯片太慢也太贵。
"一台售价500英镑的机器，不可能使用价格100英镑的CPU！"他们转而向Intel公司索要80286芯片的设计资料，但是遭到拒绝，于是被迫自行研发。
1985年，Roger Wilson和Steve Furber设计了他们自己的第一代32位、6M Hz的处理器，Roger Wilson和Steve Furber[1]用它做出了一台RISC指令集的计算机，简称ARM（Acorn RISC Machine）。
这就是ARM这个名字的由来。
RISC的全称是"精简指令集计算机"（reduced instruction set computer），它支持的指令比较简单，所以功耗小、价格便宜，特别合适移动设备。
早期使用ARM芯片的典型设备，就是苹果公司的牛顿PDA。
20世纪80年代后期，ARM很快开发成Acorn的台式机产品，形成英国的计算机教育基础。
1990年11月27日，Acorn公司正式改组为ARM计算机公司。
苹果公司出资150万英镑，芯片厂商VLSI出资25万英镑，Acorn本身则以150万英镑的知识产权和12名工程师入股。
ARM的37个寄存器详解ARM寄存器ARM共有37个32位物理寄存器，7种⼯作模式下可访问的寄存器见下表，User和System使⽤完全相同的物理寄存器。
2.1 R0~R7所有⼯作模式下，R0-R7都分别指向同⼀个物理寄存器（共8个物理寄存器），它们未被系统⽤作特殊的⽤途。
在中断或异常处理进⾏⼯作模式转换时，由于不同⼯作模式均使⽤相同的物理寄存器，可能造成寄存器中数据的破坏。
2.2 R8~R12在User&System、IRQ、Svc、Abt和Und模式下访问的R8~R12都是同⼀个物理寄存器（共5个物理寄存器）；在FIQ模式下，访问的R8_fiq~R12_fiq是另外独⽴的物理寄存器（共5个物理寄存器）。
2.3 R13和R14在User&System、IRQ、FIQ、Svc、Abt和Und访问的R13_~R14都是各⾃模式下独⽴的物理寄存器（共12个物理寄存器）。
R13在ARM指令中常⽤作堆栈指针（SP），但这只是⼀种习惯⽤法，⽤户也可使⽤其他的寄存器作为堆栈指针。
⽽在Thumb指令集中，某些指令强制性的要求使⽤R13作为堆栈指针。
由于处理器的每种⼯作模式均有⾃⼰独⽴的物理寄存器R13，在⽤户应⽤程序的初始化部分，⼀般都要初始化每种模式下的R13，使其指向该⼯作模式的栈空间。
这样，当程序进⼊异常模式时，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，采⽤这种⽅式可以保证异常发⽣后程序的正常执⾏。
R14称为链接寄存器(Link Register)，当执⾏⼦程序调⽤指令(BL)时，R14可得到R15(程序计数器PC)的备份。
在每⼀种⼯作模式下，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的当前值复制给R14，执⾏完⼦程序后，⼜将R14的值复制回PC，即可完成⼦程序的调⽤返回。
以上的描述可⽤指令完成。
执⾏以下任意⼀条指令：MOV PC, LRBX LR在⼦程序⼊⼝处使⽤以下指令将R14存⼊堆栈：STMFD SP！,{,LR}对应的，使⽤以下指令可以完成⼦程序返回：LDMFD SP！,{,PC}R14也可作为通⽤寄存器。
AMR寄存器的别名+ APCS默认情况下，arm处理器中的通用寄存器被称为：r0、r1...r14等，在APCS中为arm通用寄存器定义了别名。
在某些情况下（比如多人协作编辑汇编代码，或需要修改其它人所写的汇编代码时），使用APCS所定义的别名有助于提高代码的可读性和兼容性。
arm通用寄存器及其别名对照表：The following register names are predeclared：r0-r15 and R0-R15a1-a4 (argument, result, or scratch registers, synonyms for r0 to r3)v1-v8 (variable registers, r4 to r11)sb and SB (static base, r9)ip and IP (intra-procedure-call scratch register, r12)sp and SP (stack pointer, r13)lr and LR (link register, r14)pc and PC (program counter, r15).arm中r12的用途原文作者在维护1个以前的程序，该程序包括应用、库文件以及linux device driver。
该程序原来使用arm-linux-gcc 3.4.3编译，现在改用arm-linux-gcc 4.1.1进行编译时发现程序无法运行。
经原文作者测试，发现当使用shared library形式编译程序后无法运行，而使用static linking形式编译程序后可正常运行。
这是由于在arm-linux-gcc 4.1.1所使用的新的规范中，r12不仅作为通用寄存器，还被称为Intra-Procedure-call scratch register。
Register r12 (IP) may be used by a linker as a scratch register between a routine and any subroutine it calls (for details, see §5.3.1.1, Use of IP by the linker). It can also be used within a routine to hold intermediate values between subroutine callsBoth the ARM- and Thumb-state BL instructions are unable to address the full 32-bit address space, so it may be necessary for the linker to insert a veneer between the calling routine and the called subroutine. Veneers may also be needed to support ARM-Thumb inter-working or dynamic linking. Any veneer inserted must preserve the contents of all registers except IP (r12) and the condition code flags; a conforming program must assume that a veneer that alters IP may be inserted at any branch instruction that is exposed to a relocation that supports inter-working or long branches.——引用自："Procedure Call Standard for the ARM Architecture"19th January, 2007, Richard Earnshaw.由上述说明可知，若在汇编代码中使用了bl命令，而r12又被作为通用寄存器使用时，则r12的值可能会被链接器插入的veneer代码所修改，若是单纯的c源码则不会出现此问题。
Arm架构中的CPSR寄存器是一个特殊的寄存器，用于存储程序状态和控制位。
在这篇文章中，我们将深入探讨CPSR寄存器中的状态位计算，包括其作用、计算方法和相关的指令。
1. CPSR寄存器概述CPSR寄存器是Arm架构中的一个32位寄存器，用于存储程序状态和控制位。
它包括四个字段：程序状态标志位（N、Z、C、V）、控制位（I、F、T）、保留位（保留为0）和模式位（M）。
2. 状态位作用程序状态标志位（N、Z、C、V）用于存储运算结果的状态信息，分别代表负数、零、进位和溢出。
控制位（I、F、T）用于控制中断、协处理器访问和Thumb指令集的切换。
3. 状态位计算方法状态位的计算方法通常是通过指令执行的结果来确定。
在进行算术运算时，根据运算结果的正负、是否为零、是否有进位和是否有溢出来设置相应的状态位。
4. 相关指令在Arm指令集中，有一些专门用于状态位计算的指令，如CMP（比较指令）、TST（测试指令）和TEQ（异或测试指令）。
这些指令可以根据操作数的不同情况来修改状态位。
5. 状态位的应用状态位在程序的控制流程、条件执行和错误处理等方面起着重要作用。
程序可以根据状态位的取值来进行条件分支、异常处理和错误检测等操作。
6. 总结CPSR寄存器中的状态位计算是Arm架构中的重要内容，它对程序的执行流程和控制起着关键作用。
通过深入理解状态位的作用、计算方法和相关指令，可以更好地编写高效、稳定的Arm程序。
通过以上内容的论述，相信读者对Arm架构中的CPSR寄存器状态位计算有了更加深入的了解。
希望本文能对读者有所帮助。
7. 状态位计算的优化策略在实际的程序开发中，状态位计算具有重要的意义，优化状态位计算的策略也是非常重要的。
针对状态位计算的优化，可以采取以下几点策略：- 使用逻辑右移：在进行状态位计算时，可以使用逻辑右移操作来提高效率。
通过逻辑右移操作，可以快速获取运算结果的最低位，从而方便进行状态位的计算。
ARM体系结构是一种经典的32位精简指令集（RISC）处理器架构。
在ARM处理器架构中，有许多专用寄存器用于特定的功能，例如控制处理器状态、存储系统和I/O设备的配置信息等。
以下是ARM处理器架构中三个常见的专用寄存器的名称及其功能：1.程序状态寄存器（CPSR）程序状态寄存器（CPSR）是ARM处理器架构中最重要的专用寄存器之一。
它用于存储处理器的当前执行状态，包括当前处理器模式（用户模式、系统模式等）、条件标志位（零标志、负标志等）以及中断屏蔽状态。
通过读取和修改CPSR的值，软件可以控制处理器的执行状态，例如启用或禁用中断、切换处理器模式等。
CPSR的位字段结构非常复杂，需要仔细阅读ARM体系结构手册以理解其所有细节。
2.控制寄存器（CR）控制寄存器（CR）是用于控制处理器操作模式和系统功能的专用寄存器。
其中包括了配置指令和操作类型，如分支指令的方式（指数或者相关）、数据访问权限（只读或者读写）等。
通过对CR的设置，软件可以控制处理器的操作行为，例如启用或禁用高速缓存、配置分支预测算法等。
CR寄存器中的内容对于系统的性能和功能有着重要的影响，因此需要谨慎设置。
3.中断控制寄存器（ICR）中断控制寄存器（ICR）用于存储处理器中断系统的配置信息和状态。
ICR包括了中断屏蔽寄存器和中断向量寄存器两部分。
中断屏蔽寄存器用于控制处理器对各种中断的响应，包括屏蔽中断、启用中断等。
中断向量寄存器用于存储中断向量表的起始位置区域，当发生中断时，处理器从中断向量表中读取相应中断处理程序的入口位置区域。
ICR的设置对于系统的中断处理有着重要的影响，需要根据具体的系统需求进行合理配置。
总结上述是在ARM处理器架构中，三个常见的专用寄存器及其功能。
这些专用寄存器对于处理器的操作和系统的性能有着重要的影响，需要在系统软件开发和调试过程中予以重视。
更多的专用寄存器和其功能还需要开发者去阅读ARM体系结构手册获取更多了解。
自己学驱动17——ARM工作模式和ARM9寄存器1.ARM体系CPU的7种工作模式（1）用户模式（usr）：ARM处理器正常的程序执行状态。
（2）快速中断模式（fiq）：用于高速数据传输或通道处理。
（3）中断模式（irq）：用于通用的中断处理。
（4）管理模式（svc）：操作系统使用的保护模式。
（5）数据访问终止模式（abt）：当数据或指令预取终止时进入该模式，可用于虚拟存储及存储保护。
（6）系统模式（sys）：运行具有特权的操作系统任务。
（7）未定义指令中止模式（und）：当未定义的指令执行时进入该模式，可用于支持硬件协处理器的软件仿真。
可以通过软件进行模式的切换，或者发生各类中断、异常时CPU自动进入相应的模式。
除用户模式以外的6种工作模式都属于特权模式，大多数程序运行于用户模式，进入特权模式是为了处理中断、异常，或者访问被保护的系统资源。
2.ARM920T的寄存器ARM920T有31个通用的32位寄存器和6个程序状态寄存器，这37个寄存器分为7组，进入某个工作模式时就使用它的那组寄存器。
有些寄存器，不同的工作模式下有自己的副本，当切换到另一个工作模式时，那个工作模式的寄存器副本将被使用：这些寄存器被称为备份寄存器。
从下图中可以看出fiq模式的备份寄存器最多，这是为了提高fiq的响应速度，减少保存寄存器值所花费的时间。
CPSR在七种模式下都是同一个寄存器，所以可以修改里面的值来转换到不同的工作模式下。
R0~R15可以直接访问，除R15外均为通用寄存器，既可以用于保存数据也可以用于保存地址。
R13~R15稍有特殊：R13又被称为栈指针寄存器sp，通常用于保存栈指针；R14又被称为程序连接寄存器，当执行BL子程序调用指令时，R14中得到R15（程序计数器PC）的备份，而当发生中断或异常时，对应的R14_svc、R14_irq、R14_fiq、R14_abt或R14_und保存R15的返回值；R15又被称为程序计数器PC。
ARM 内核寄存器和基本汇编语言讲解•一、ARM内核寄存器▪ 1.1 M3/M4内核寄存器▪ 1.2 A7内核寄存器▪ 1.3 ARM中的PC指针的值•二、ARM汇编语言▪ 2.1 ARM汇编基础▪ 2.2 汇编伪指令▪ 2.3 ARM汇编指令集•三、代码反汇编简析▪ 3.1 不同编译器的反汇编▪ 3.2 C 和汇编比较分析开头直接来看几个简单的汇编指令：MOV R0，R1MOV PC，R14上面的指令中使用了汇编MOV指令，但是其中的R0，R1，R14，PC分别是什么？哪来的？怎么用？要讲ARM 汇编语言，必须得先了解ARM的内核寄存器，内核处理所有的指令计算，都需要用到内核寄存器，所以ARM汇编里面指令大都是基于寄存器的操作。
文章前推荐韦东山老师的单片机核心视频，视频可以在韦东山老师官网里面找到：百问网ARM版本简单介绍：对于M3/M4而言：R13，栈指针(Stack Pointer)•R13寄存器中存放的是栈顶指针，M3/M4 的栈是向下生长的，入栈的时候地址是往下减少的。
•裸机程序不会用到PSP，只用到MSP，需要运行RTOS的时候才会用到PSP。
•堆栈主要是通过POP，PUSH指令来进行操作。
在执行PUSH 和 POP 操作时， SP 的地址寄存器，会自动调整。
R14 ，连接寄存器(Link Register)•LR 用于在调用子程序时存储返回地址。
例如，在使用BL(分支并连接，Branch and Link)指令时，就自动填充 LR 的值(执行函数调用的下一指令)，进而在函数退出时，正确返回并执行下一指令。
如果函数中又调用了其他函数，那么LR将会被覆盖，所以需要先将LR寄存器入栈。
•保存子程序返回地址。
使用BL或BLX时，跳转指令自动把返回地址放入r14中；子程序通过把r14复制到PC来实现返回•当异常发生时，异常模式的r14用来保存异常返回地址，将r14如栈可以处理嵌套中断R15，程序计数器(Program Count)•在Cortex-M3中指令是3级流水线，出于对Thumb代码的兼容的考虑，读取pc时，会返回当前指令地址+4的值。
ARM寄存器简介ARM处理器含有37个寄存器，这些寄存器包括以下两类寄存器。
（1）31个通用寄存器：包括程序计数器PC等，这些寄存器都是32位寄存器。
（2）6个状态寄存器：状态寄存器也是32位的寄存器，但是只使用了其中的12位。
1．通用寄存器在ARM处理器的7种模式下都有一组对应的寄存器组。
在任意时刻，可见的寄存器组包括15个通用寄存器R0～R14、一个或两个状态寄存器和PC。
在所有的寄存器中，有些是各种模式下共用的同一个物理寄存器，有些是各种模式自己独立拥有的物理寄存器。
详细如表1-3所示。
表1-3 ARM物理寄存器用户模式/系统模式特权模式中止模式未定义指令模外部中断模快速中断模R0 R0 R0 R0 R0 R0R1 R1 R1 R1 R1 R1R2 R2 R2 R2 R2 R2R3 R3 R3 R3 R3 R3R4 R4 R4 R4 R4 R4R5 R5 R5 R5 R5 R5R6 R6 R6 R6 R6 R6R7 R7 R7 R7 R7 R7R8 R8 R8 R8 R8 R8_fiqR9 R9 R9 R9 R9 R9_fiqR10 R10 R10 R10 R10 R10_fiqR11 R11 R11 R11 R11 R11_fiqR12 R12 R12 R12 R12 R12_fiqR13 R13_svc R13_abt R13_und R13_irq R13_fiqR14 R14_svc R14_abt R14_und R14_irq R14_fiqPC PC PC PC PC PCCPSR CPSR CPSR CPSR CPSR CPSRSPSR_svc S PSR_abt SPSR_und SPSR_irq SPSR_fiq 通用寄存器通常又可以分为下面3类。
n 未备份寄存器：包括R0～R7。
n 备份寄存器：包括R8～R14。
n 程序计数器PC：即R15。
1）未备份寄存器R0～R7对于每个未备份寄存器来说，在所有的处理器模式下指的都是同一个物理寄存器，在异常中断造成处理器模式切换时，由于不同的处理器模式使用相同的物理寄存器，可能造成寄存器中数据被破坏。
ARM中的lr寄存器/***********摘⾃《ARM LR寄存器https:///fivedoumi/article/details/50446444》********************/异常的发⽣会导致程序正常运⾏的被打断，并将控制流转移到相应的异常处理（异常响应），有些异常（fiq、irq）事件处理后，系统还希望能回到当初异常发⽣时被打断的源程序断点处继续完成源程序的执⾏（异常返回），这就需要⼀种解决⽅案，⽤于记录源程序的断点位置，以便正确的异常返回。
类似的还有⼦程序的调⽤和返回。
在主程序中（通过⼦程序调⽤指令）调⽤⼦程序时，也需要记录下主程序中的调⽤点位置，以便将来的⼦程序的返回。
在ARM处理器中使⽤ R14实现对断点和调⽤点的记录，即使⽤R14⽤作返回连接寄存器（LR）。
在硬件上和指令执⾏上，CPU ⾃动完成相应返回点的记录。
在ARM 汇编语⾔程序设计时，R14和LR通⽤。
ARM处理器相应异常时，会⾃动完成将当前的PC保存到LR寄存器。
//注意：发⽣异常时进⼊异常程序时，LR中保存的不是断点下⼀条指令，⽽是直接将PC保存到 LR中，不是将PC-4保存到LR中。
ARM处理器执⾏⼦程序调⽤指令（BL ）时，会⾃动完成将当前的PC的值减去4的结果数据保存到LR寄存器。
即将调⽤指令的下紧邻指令的地址保存到LR。
ARM处理器针对不同的模式，共有6个链接寄存器资源（LR ），其中⽤户模式和系统模式共⽤⼀个 LR，每种异常模式都有各⾃专⽤的R14 寄存器（LR ）。
这些链接寄存器分别为 R14、R14_svc、R14_abt、R14_und、R14_irq、R14_fiq，程序设计者要清晰处理器的模式与相应寄存器的对应关系，都是使⽤ R14，但不同模式下的R14 不是同⼀个物理资源，其内容可能天壤之别。
R14 不⽤做链接寄存器（LR ）时，也可以⽤做通⽤数据寄存器。
PC 代表程序计数器，流⽔线使⽤三个阶段，因此指令分为三个阶段执⾏：1.取指（从存储器装载⼀条指令）；2.译码（识别将要被执⾏的指令）；3.执⾏（处理指令并将结果写回寄存器）。
ARM（包括ARMv7⼯作模式介绍）寄存器、⼯作模式和指令集（来源：IT165收集）转载于: /uid-30234312-id-5077078.html本章介绍ARM处理器的基础特性，包括寄存器、⼯作模式和指令集的细节。
我们也会涉及⼀些处理器实现细节，包括指令流⽔线和分⽀预测。
ARMv7架构是⼀个32位处理器架构。
它是⼀种load/store架构，意味着数据处理指令操作通⽤寄存器中的值。
只有加载(load)和存储(store)指令访问存储器。
通⽤存储器也是32位的。
本书中，字(word)代表32位，双字(doubleword)代表64位，半字(halfword)代表16位宽。
尽管ARMv7架构是⼀种32位架构，单独的处理器对所有模块和内部连接的实现不⼀定必须都是32位宽。
例如，对于指令获取和数据访问，具有64位或更宽的路径是可能的。
实现ARMv7-A架构的处理器不具有由架构固定的存储器映射。
处理器能访问4GB的虚拟地址空间，存储器和外设都可以在那个空间范围之内⾃由地映射。
我们将会在第9章和第10章中讲述存储器管理，那⾥我们会看到缓存和内存管理单元(MMU)。
4.1 指令集 ⼤多数ARM处理器⽀持超过⼀种指令集： >ARM--- ⼀种32位指令集 >Thumb--- ⼀种16位指令集，具有更好的代码密度(但是相⽐ARM代码，性能有所降低)在程序的控制之下，处理器可以在这两种指令集之间来回切换。
所有的Cortex-A系列处理器实现了Thumb-2技术，它扩展了Thumb指令集。
混合使⽤32位和16位指令，以Thumb指令集的代码密度和接近ARM指令集的性能。
⾃从所有的Cortex-A系列处理器⽀持这⼀扩展，针对它们的软件常被编译成Thumb指令集。
(本⽂作者注：按照⽂章《如何使⽤Thumb-2改善代码密度和性能》所述，Thumb-2代码⼤⼩约为ARM代码的74%，性能则为其98%)4.2 模式 ARM架构有9种处理器模式，在表4-1中所总结。
本章简介ARM微处理器的一些基本概念、应用领域及特点，引导读者进入ARM技术的殿堂。
本章主要内容：－ARM及相关技术简介－ARM微处理器的应用领域及特点－ARM微处理器系列－ARM微处理器的体系结构－ARM微处理器的应用选型1.1ARM－Advanced RISC MachinesARM（Advanced RISC Machines），既可以认为是一个公司的名字，也可以认为是对一类微处理器的通称，还可以认为是一种技术的名字。
1991年ARM公司成立于英国剑桥，主要出售芯片设计技术的授权。
目前，采用ARM技术知识产权（IP）核的微处理器，即我们通常所说的ARM微处理器，已遍及工业控制、消费类电子产品、通信系统、网络系统、无线系统等各类产品市场，基于ARM技术的微处理器应用约占据了32位RISC微处理器75％以上的市场份额，ARM技术正在逐步渗入到我们生活的各个方面。
ARM公司是专门从事基于RISC技术芯片设计开发的公司，作为知识产权供应商，本身不直接从事芯片生产，靠转让设计许可由合作公司生产各具特色的芯片，世界各大半导体生产商从ARM公司购买其设计的ARM微处理器核，根据各自不同的应用领域，加入适当的外围电路，从而形成自己的ARM微处理器芯片进入市场。
目前，全世界有几十家大的半导体公司都使用ARM公司的授权，因此既使得ARM技术获得更多的第三方工具、制造、软件的支持，又使整个系统成本降低，使产品更容易进入市场被消费者所接受，更具有竞争力。
1.2ARM微处理器的应用领域及特点1.2.1ARM微处理器的应用领域到目前为止，ARM微处理器及技术的应用几乎已经深入到各个领域：1、工业控制领域：作为32的RISC架构，基于ARM核的微控制器芯片不但占据了高端微控制器市场的大部分市场份额，同时也逐渐向低端微控制器应用领域扩展，ARM微控制器的低功耗、高性价比，向传统的8位/16位微控制器提出了挑战。
2、无线通讯领域：目前已有超过85%的无线通讯设备采用了ARM技术， ARM以其高性能和低成本，在该领域的地位日益巩固。
详解ARM处理器中的37个寄存器ARM处理器共有37个寄存器。
其中包括：31个通用寄存器，包括程序计数器（PC）在内。
这些寄存器都是32位寄存器。
6个状态寄存器。
这些寄存器都是32位寄存器。
ARM处理器共有7种不同的处理器模式，每一种模式中都有一组相应的寄存器组。
在任何时刻，可见的寄存器包括15个通用寄存器（R0-R14）,一个或两个状态寄存器及程序计数器（PC）。
在所有的寄存器中，有些是各模式公用一个物理寄存器，有一些寄存器各模式拥有自己独立的物理寄存器。
通用寄存器：通用寄存器分为以下三类：备份寄存器、未备份寄存器、程序计数器PC未备份寄存器：未备份寄存器包括R0-R7。
对于每一个未备份寄存器来说，所有处理器模式下都是使用同一个物理寄存器。
未备份寄存器没有被系统用于特别的用途，任何可采用通用寄存器的场合都可以使用未备份寄存器。
备份寄存器：对于R8-R12备份寄存器来说，每个寄存器对应两个不同的物理寄存器。
系统为将备份寄存器用于任何的特殊用途，但是当中断处理非常简单，仅仅使用R8-R14寄存器时，FIQ处理程序可以不必执行保存和恢复中断现场的指令，从而可以使中断处理非常迅速。
对于R13,R14备份寄存器来说，每个寄存器对应六个不同的物理寄存器，其中的一个是系统模式和用户模式共用的；另外的五个对应于其他的五种处理器模式。
采用下面的记号来区分各个物理寄存器：R13_其中MODE可以是下面几种模式之一：usr,svc,abt,und,irq,fiq程序计数器PC可以作为一般的通用寄存器使用，但有一些指令在使用R15时有一些限制。
由于ARM采用了流水线处理器机制，当正确读取了PC的值时，该值为当前指令地址值加上8个字节。
也就是说，对于ARM指令集来说，PC指向当前指令的下两条指令的地址。
由于ARM指令是字对齐的，PC值的第0位和第一位总为0。
需要注意的是，当使用str/stm保存R15时，保存的可能是当前指令地址值加8个字节，也可能保存的是当前指令地址值加12个字节。
ARM的CP15协处理器的寄存器访问CP15寄存器的指令访问CP15寄存器指令的编码格式及语法说明如下：1）主标识符寄存器访问主标识符寄存器的指令格式如下所示：mrc p15, 0, r0, c0, c0, 0 ；将主标识符寄存器C0,0的值读到r0中ARM不同版本体系处理器中主标识符寄存器的编码格式说明如下。
ARM7之后处理器的主标识符寄存器编码格式如下所示：ARM7处理器的主标识符寄存器编码格式如下所示：ARM7之前处理器的主标识符寄存器编码格式如下所示：控制字段位[23：12]和控制字段位[11：0]的编码格式相同，含义如下所示：cache容量字段bits[8: 6]的含义如下所示：cache相联特性字段bits[5: 3]的含义如下所示：cache块大小字段bits[1: 0]的含义如下所示：•CP15的寄存器C1访问主标识符寄存器的指令格式如下所示：mrc p15, 0, r0, c1, c0{, 0} ；将CP15的寄存器C1的值读到r0中mcr p15, 0, r0, c1, c0{, 0} ；将r0的值写到CP15的寄存器C1中CP15中的寄存器C1的编码格式及含义说明如下：•CP15的寄存器C2CP15中的寄存器C2保存的是页表的基地址，即一级映射描述符表的基地址。
其编码格如下所示：mcr p15, 0, <rd>, <c7>, crm, <opcode_2> ；<rd>、<crm>和<opcode_2>的不同取值组合实现不同功能•CP15中的寄存器C8CP15的C8寄存器用来控制清除TLB的内容，是只写寄存器，读操作将产生不可预知的后果。
访问CP15的C8寄存器的指令格式如下所示：mcr p15, 0, <rd>, <c8>, crm, <opcode_2> ；<rd>、<crm>和<opcode_2>的不同取值组合实现不同功能，见第4.2节•CP15中的寄存器C9CP15的C9寄存器用于控制cache内容锁定。
ARM处理器寄存器
1.1.1ARM 处理器不同模式下寄存器CPU 的模式不同，在其对应模式下可
以使用的寄存器也不相同，如表3-2 所示：表3-2 ARM 处理器模式下寄存器寄
存器类别寄存器在汇编中的名称各模式下实际访问的寄存器用户系统管理终止
未定义中断快中断通用寄存器和程序计数器R0(a1)R0R1(a2)R1R2(a3)R2R3(a4)
R3R4(v1)R4R5(v2)R5R6(v3)R6R7(v4)R7R8(v5)R8R8_fiqR9(SB,v6)R9R9_fiqR10( SL,v7)R10R10_fiqR11(FP,v8)R11R11_fiqR12(IP)R12R12_fiqR13(SP)R13R13_svc R13_abtR13_undR13_irqR13_fiqR14(LR)R14R14_svcR14_abtR14_undR14_irqR14 _fiqR15(PC)R15 状态寄存器CPSRCPSRSPSR 无
SPSR_abtSPSR_abtSPSR_undSPSR_irqSPSR_fiq 其中R0~R7 在所有模式下都可以使用的共有寄存器，R8~R12 是快速中断模式下私有的寄存器，其它模式下
不能使用，之所以叫其快速中断，是因为快速中断模式下，这几个私有寄存器
里数据在模式切换时可以不用入栈保存。
除了用户模式和系统模式共用一组
R13，R14，其余每种模式都私有自己的R13，R14，因为在每种模式下都有自
己的栈空间用于执行程序，在执行程序过程中还要保存返回地址，这样可以保
证在进入不同模式时，当前模式下栈空间不被破坏。
比如：网卡因为数据到达，
产生了中断进入中断模式，在中断模式下有自己的中断处理例程（ISR），ISR
在执行时要用到栈空间，因此要使用R13，R14。
中断处理完成后，返回用户
模式下，要继续执行被网卡中断信号中断的执行程序。
用户模式和系统模式为
什么要共用一组R13，R14 呢？这是因为，在特权模式下可以自由切换工作模
式，但是如果切换到用户模式下，就不能再切换到特权模式了，这是CPU 为
操作系统提供的保护机制，但是有的时候就需要切换到用户模式下去使用其
R13，R14 寄存器，比如当操作系统的进程进行上下文切换时，如果用户模式。
