处理器不同模式下寄存器

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

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，如果用户模式和系统模式共用一组寄存器，那么可以切换到系统模式下（系统模式是特权模式）进行操作。

所有R15和CPU同时只能处理一条指令，在取指时，有一个CPSR表示当前CPU的状态即可。