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ARM的三个寄存器SP-LR-PC

2017-06-22
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深入理解ARM的这三个寄存器,对编程以及操作系统的移植都有很大的裨益。

1、堆栈指针r13(SP)

每一种异常模式都有其自己独立的r13,它通常指向异常模式所专用的堆栈,也就是说五种异常模式、非异常模式(用户模式和系统模式),都有各自独立的堆栈,用不同的堆栈指针来索引。这样当ARM进入异常模式的时候,程序就可以把一般通用寄存器压入堆栈,返回时再出栈,保证了各种模式下程序的状态的完整性。

2、连接寄存器r14(LR)

每种模式下r14都有自身版组,它有两个特殊功能。

(1)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,通常用下列指令之一: MOV PC, LR BX LR

通常子程序这样写,保证了子程序中还可以调用子程序。 stmfd sp!, {lr} …… ldmfd sp!, {pc}

(2)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。

3、程序计数器r15(PC)

PC是有读写限制的。当没有超过读取限制的时候,读取的值是指令的地址加上8个字节,由于ARM指令总是以字对齐的,故bit[1:0]总是00。当用str或stm存储PC的时候,偏移量有可能是8或12等其它值。在V3及以下版本中,写入bit[1:0]的值将被忽略,而在V4及以上版本写入r15的bit[1:0]必须为00,否则后果不可预测。


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