arm处理器共有多少个寄存器

ARM处理器的寄存器数量

ARM 处理器拥有 37 个 32 位寄存器。其中:

13 个是通用寄存器(General-Purpose Registers, GPR),可以用于通用数据存储或计算;

1 个是程序计数器寄存器(Program Counter Register, PC),用于存储程序计数器,指向正在执行的指令;

arm处理器共有多少个寄存器

1 个是当前程序状态寄存器(Current Program Status Register, CPSR),用于存储当前程序的状态,包括运行模式、中断使能、进位标志、零标志、负数标志等;

1 个是异常程序状态寄存器(Exception Program Status Register, EPSR),用于存储中断或异常处理时的程序状态;

17 个是协处理器寄存器(Coprocessor Registers, CPx),用于存储协处理器的状态和控制信息;

4 个是弃用的寄存器(Deprecated Registers, DPx),已经不再使用。

ARM处理器寄存器的功能

通用寄存器

通用寄存器是 ARM 处理器中最重要的寄存器之一, 用于存储通用数据或计算结果,可以用于整数、浮点数和其他数据类型的运算。

在 ARMv7 架构中, GPR 的数量增加到了 31 个,在 ARMv8 架构中为 32 个。GPR 的名称为 r0-r15,其中 r13-r15 有特殊用途:

r13(SP)是堆栈指针,指向系统堆栈的顶端;

r14(LR)是链接寄存器,用于存储调用指令的返回地址;

r15(PC)是程序计数器寄存器,指向正在执行的指令。

程序计数器寄存器

程序计数器寄存器 (Program Counter Register,PC)是用于存储程序计数器,它指向正在执行的指令。程序计数器存储指令的内存地址,执行结束后,自动增加下一条指令的地址。在 ARM 处理器中,指令集采用的是流水线技术,流水线中的每一级都需要用到程序计数器寄存器。

当前程序状态寄存器

当前程序状态寄存器(Current Program Status Register,CPSR)是用于存储当前程序的状态,需要注意的是,CPSR 的最高位用于标志处理器的运行模式,因此 CPSR 的大小为 32 位。

CPSR 寄存器除运行模式外,还包括:运算状态标志、当前进位标志、零标志、负数标志、中断使能等。 当程序出现异常、中断等情况时, CPSR 的状态和处理器状态将被保存到异常程序状态寄存器中。

协处理器寄存器

协处理器寄存器(Coprocessor Registers, CPx)用于存储协处理器的状态和控制信息。 这些寄存器在以前主要用于专门的计算操作,例如浮点数计算等,随着处理器的升级,部分协处理器寄存器的功能已经被整合到了 ARM 处理器的内核中。

弃用的寄存器

弃用的寄存器(Deprecated Registers, DPx)在 ARM 处理器的设计中不再使用,但是在现有的处理器中为了保持兼容性,也不会完全删除,这些寄存器包括 R8_usr,R9_usr,R10_usr,R11_usr, R12_usr, R13_usr, R14_usr 和 R13_svc,R14_svc,R13_abt,R14_abt,R13_und 和 R14_und。

ARM处理器寄存器的总结:

寄存器是计算机体系结构的重要组成部分,为处理器提供寄存数据的空间。ARM 处理器拥有 37 个 32 位寄存器,其中17个为协处理器寄存器、13个为通用寄存器,同时还有 1 个程序计数器寄存器和 1 个当前程序状态寄存器。

这些寄存器在 ARM 处理器的计算活动中发挥了非常重要的作用,包括存储常规数据、记录程序指针、跟踪程序状态标志等,并且也为 ARM 处理器提供了一定的灵活性和可扩展性。

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