uboot-2011.12移植到S3C2440（序五）——ARM寄存器说明

参考《ARM应用系统开发详解》

ARM体系结构的寄存器R0～R15主要有三类：

@未分组寄存器R0～R7

@分组寄存器R8～R14

@PC寄存器R15

未分组寄存器

同一个寄存器名在ARM微处理器内部只有一个独立的物理寄存器与之对应。

分组寄存器

每一个物理寄存器分别与不同的处理器模式相对应。对于R8～R12来说，每个寄存器对应两个不同的物理寄存器，当使用fiq模式时，访问寄存器R8_fiq～R12_fiq；当使用除fiq模式以外的其他模式时，访问寄存器R8_usr～R12_usr。对于于R13、R14来说，每个寄存器对应6个不同的物理寄存器，其中的一个是用户模式与系统模式共用，另外5个物理寄存器对应于其他5种不同的运行模式。

寄存器R13

在ARM指令中常用作堆栈指针，但这只是一种习惯用法

R14

也称作子程序链接寄存器（Subroutine Link Register）或连接寄存器LR。当执行BL子程序调用指令时，R14中得到R15的备份。

R14寄存器使用举例：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。

子程序返回指令：MOV PC, LR   或者  BX LR

将R14存入堆栈：STMFD SP！,{,LR}

子程序返回时的R14出栈：LDMFD SP！,{,PC}

程序计数器PC(R15)

PC在ARM模式下，位[1:0]为0，位[31:2]用于保存PC；在Thumb 状态下，位[0]为0，位[31:1]用于保存PC。（符合ARM微处理器字对齐规则：32位活16位指令长度，而存储是以字节为单位的）。对于ARM指令集而言，PC总是指向当前指令的下两条指令。即PC的值为当前指令的地址值加8个字节。

寄存器R16

寄存器R16用作当前程序状态寄存器CPSR

条件码标志（Condition Code Flags）

N、Z、C、V均为条件码标志位。它们的内容可被算术或逻辑运算的结果所改变，并且可以决定某条指令是否被执行。在ARM状态下，大多数的指令都是有条件执行的。

N 当用两个补码表示的带符号数进行运算时，N=1 表示运算的结果为负数；N=0 表示运算的结果为正数或零；

Z  Z=1 表示运算的结果为零；Z=0 表示运算的结果为非零；

C  可以有 4 种方法设置 C 的值：

─ 加法运算（包括比较指令CMN）：当运算结果产生了进位时（无符号数溢出），C=1，否则C=0。

─ 减法运算（包括比较指令CMP）：当运算时产生了借位（无符号数溢出），C=0，否则C=1。

─ 对于包含移位操作的非加/减运算指令，C为移出值的最后一位。

─ 对于其他的非加/减运算指令，C的值通常不改变。

V  可以有2种方法设置V的值：

─ 对于加/减法运算指令，当操作数和运算结果为二进制的补码表示的带符号数时，V=1表示符号位溢出。

─ 对于其他的非加/减运算指令，V的值通常不改变

控制位

PSR的低8位（包括I、F、T和M[4：0]）称为控制位，当发生异常时这些位可以被改变。如果处理器运行特权模式，这些位可以由程序修改。

─ 中断禁止位I、F：       I=1 禁止IRQ中断;        F=1 禁止FIQ中断。

─ T标志位：该位反映处理器的运行状态。对于ARM体系结构v5及以上的版本的T系列处理器，当该位为1时，程序运行于Thumb状态，否则运行于ARM状态。对于ARM体系结构v5及以上的版本的非T系列处理器，当该位为1时，执行下一条指令为引起定义的指令异常，当该位为0时表示运行于ARM状态。

─ 运行模式位M[4：0]：M0、M1、M2、M3、M4是模式位。这些位决定了处理器的运行模式。

保留位

SPSR

每一种运行模式下又都有一个专用的物理状态寄存器，称为SPSR（Saved Program Status Register，备份的程序状态寄存器），当异常发生时，SPSR用于保存CPSR的当前值，从异常退出时则可由SPSR来恢复CPSR。

由于用户模式和系统模式不属于异常模式，他们没有SPSR，当在这两种模式下访问SPSR，结果是未知的。