什么是物理寄存器 "寄存器R8-R12有2组不同的物理寄存器"是什么意思？寄存...
\u4ec0\u4e48\u662f\u7269\u7406\u5bc4\u5b58\u5668\u6570\u636e\u5bc4\u5b58\u5668\u4e3a\u56fe\u4e2d\u6700\u4e0a\u8fb9\u6240\u793a\u76844\u4e2a\u5bc4\u5b58\u5668AX,BX,CX,DX\u3002\u8fd9\u4e9b\u5bc4\u5b58\u5668\u7528\u4ee5\u6682\u65f6\u4fdd\u5b58\u8ba1\u7b97\u8fc7\u7a0b\u4e2d\u6240\u5f97\u5230\u7684\u64cd\u4f5c\u6570\u53ca\u7ed3\u679c\u3002\u4ed6\u80fd\u5904\u740616\u4f4d\u6570\uff0c\u4e5f\u80fd\u5904\u74068\u4f4d\u6570\uff0c\u5f53\u5904\u74068\u4f4d\u6570\u65f6\uff0c\u8fd94\u4e2a16\u4f4d\u5bc4\u5b58\u5668\u4f5c\u4e3a8\u4e2a8\u4e3a\u5bc4\u5b58\u5668AH,AL,BH,BL,CH,CL,DH,DL\u6765\u4f7f\u7528\u3002
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AX(accumulator)\u505a\u7d2f\u52a0\u5668\u7528\uff0c\u662f\u7b97\u672f\u8fd0\u7b97\u7684\u4e3b\u8981\u5bc4\u5b58\u5668\u3002AX\u8fd8\u7528\u5728\u5b57\u4e58\u548c\u5b57\u9664\u6cd5\u4e2d\uff0c\u6b64\u5916\uff0c\u6240\u6709\u7684I/O\u6307\u4ee4\u90fd\u662f\u4ee5AX\u4e3a\u4e2d\u5fc3\u4e0e\u5916\u90e8\u8bbe\u5907\u8fdb\u884c\u4fe1\u606f\u4f20\u9001\uff1b
BX(base)\u5728\u8ba1\u7b97\u5bc4\u5b58\u5668\u5730\u5740\u65f6\uff0c\u5e38\u7528\u505a\u57fa\u503c\u5bc4\u5b58\u5668\uff1b
CX(count)\u518d\u4e32\u64cd\u4f5c\u6307\u4ee4\u53ca\u5faa\u73af\u4e2d\u7528\u505a\u8ba1\u6570\u5668\uff1b
DX(data)\u5728\u5b57\u4e58\u6cd5\uff0c\u5b57\u9664\u6cd5\u8fd0\u7b97\u4e2d\uff0c\u5c06DX,AX\u7ec4\u5408\u6210\u4e00\u4e2a\u53cc\u5b57\u957f\u6570\uff0cDX\u7528\u6765\u5b58\u653e\u9ad816\u4f4d\u6570\u3002\u53e6\u5916\uff0c\u5728\u95f4\u63a5\u7684I/O\u6307\u4ee4\u4e2d\uff0cDX\u7528\u6765\u6307\u5b9aI/O\u7aef\u53e3\u5730\u5740
\u5c31\u662f\u8bf4\u52a9\u8bb0\u7b26R8-R12\u8868\u793a\u7684\u5bc4\u5b58\u5668\u6709\u4e24\u7ec4\uff0c\u5b9e\u9645\u5c31\u662f10\u4e2a\u5bc4\u5b58\u5668\u3002
\u53ef\u4ee5\u8fd9\u6837\u7406\u89e3\uff0c\u4e00\u517110\u4e2a\u5bc4\u5b58\u56681\u523010\uff0c\u7b2c\u4e00\u7ec4\u4e3a1-5\uff0c\u7b2c\u4e8c\u7ec4\u4e3a6-10\uff0c\u5982\u679c\u4f60\u9009\u62e9\u7b2c\u4e00\u7ec4\uff0c\u5219\u5bf9R8\u7684\u64cd\u4f5c\u5c31\u662f\u5bf9\u7269\u7406\u5bc4\u5b58\u56681\u7684\u64cd\u4f5c\uff1b\u5982\u679c\u9009\u4e2d\u7b2c\u4e8c\u7ec4\uff0c\u5219\u5bf9R8\u7684\u64cd\u4f5c\u5c31\u662f\u5bf9\u7269\u7406\u5bc4\u5b58\u56686\u7684\u64cd\u4f5c\u3002
\u7269\u7406\u5bc4\u5b58\u5668\u662f\u5728\u82af\u7247\u4e2d\u5b9e\u9645\u5b58\u5728\u7684\u4e00\u4e2a\u5b58\u50a8\u5668\uff0c\u7531\u7535\u8def\u7ec4\u6210\uff1b\u4f60\u8fd9\u513f\u8bf4\u7684\u5bc4\u5b58\u5668\u6307\u7684\u662f\u6307\u4ee4\u4e2d\u4f7f\u7528\u7684\u52a9\u8bb0\u7b26\uff0c\u6bcf\u4e2a\u7b26\u53f7\u8868\u793a\u4e00\u4e2a\u5bc4\u5b58\u5668\u3002
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ARM共有37个32位寄存器,其中31个为通用寄存器,6个为状态寄存器.这些寄存器不能被同时访问,但在任何时候,通用寄存器R0~R14,程序计数器PC,一个或两个状态寄存器都是可访问的.
通用寄存器
通用寄存器包括R0~R15,可以分为3类:
(1)未分组寄存器R0~R7
(2)分组寄存器R8~R14
(3)程序计数器PC(R15)
ARM寄存器介绍
1.未分组寄存器R0~R7
在所有运行模式下,未分组寄存器都指向同一个物理寄存器,它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,所以可能造成寄存器中数据的破坏.
2.分组寄存器R8~R14
对于分组寄存器,它们每一次所访问的物理寄存器都与当前处理器的运行模式有关.对于R8~R12来说,每个寄存器对应2个不同的物理寄存器,当使用FIQ(快速中断模式)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R13,R14来说,每个寄存器对应6个不同的物理寄存器,其中一个是用户模式与系统模式共用,另外5个物理寄存器对应其他5种不同的运行模式,并采用以下记号来区分不同的物理寄存器:
R13_
R14_
其中mode可为:usr,fiq,irq,svc,abt,und.
寄存器R13在ARM指令中常用作堆栈指针,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.
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，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。
由于处理器的每种运行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，使其指向该运行模式的栈空间。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，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, LR
BX 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。
3,程序计数器PC(R15)
寄存器R15用作程序计数器(PC),在ARM状态下,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.
由于ARM体系结构采用了多级流水线技术，对于ARM指令集而言，PC总是指向当前指令的下两条指令的地址,即PC的值为当前指令的地址值加8个字节
程序状态寄存器
4，寄存器R16
寄存器R16用作CPSR(Current
Program Status Register，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。
数据寄存器为图中最上边所示的4个寄存器AX,BX,CX,DX。这些寄存器用以暂时保存计算过程中所得到的操作数及结果。他能处理16位数，也能处理8位数，当处理8位数时，这4个16位寄存器作为8个8为寄存器AH,AL,BH,BL,CH,CL,DH,DL来使用。
这4个数据寄存器除了作为通用寄存器以外，还有各自的专门用途：
AX(accumulator)做累加器用，是算术运算的主要寄存器。AX还用在字乘和字除法中，此外，所有的I/O指令都是以AX为中心与外部设备进行信息传送；
BX(base)在计算寄存器地址时，常用做基值寄存器；
CX(count)再串操作指令及循环中用做计数器；
DX(data)在字乘法，字除法运算中，将DX,AX组合成一个双字长数，DX用来存放高16位数。另外，在间接的I/O指令中，DX用来指定I/O端口地址
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