ARM:指令寄存器
時間：2018-12-12 來源：未知
在arm 處理器共有37個寄存器。其中包含，31個通用寄存器，6個狀態(tài)寄存器，多有的這些寄存器都是32位寄存器。Arm微處理器有7中工作模式，在不同的工作模式下有不同的寄存器組，某些寄存器在不同的工作模式下是公用的。
下圖是arm微控制器的組織模式:
其中 R13，R14，R15，分別對應SP棧頂?shù)刂芳拇嫫?指向函數(shù)中的局部變量的內(nèi)存空間)、lR鏈接寄存器（函數(shù)return時將會返回到IR指向的內(nèi)存空間執(zhí)行），PC程序計數(shù)器寄存器（保存當前正在執(zhí)行的機器指令所在存儲單元的地址值，可以自動加1操作跳過4個字節(jié)指向下一條指令的地址）。
這些寄存器是arm中央處理器內(nèi)的組成部分，在其內(nèi)部存在一個指令寄存器（IR）用來保存當前正在執(zhí)行的一條指令。PC保存的是正在執(zhí)行的這條指令的地址。不同的中央處理器的指令寄存器長度是不一樣的，通常和指令的長度相等。ARM指令長度為32比特位，IR的大小也是32bits。一條指令的32個比特位被分為兩段操作碼和地址碼。執(zhí)行指令前先檢測指令是否是合法的指令，如果不能識別會產(chǎn)生未定義指令異常。指令寄存器中操作碼會送入指令譯碼器中。經(jīng)過譯碼后想操作控制器發(fā)出具體操作的制定信號，例如加法，減法等。
獲取一條指令的過是，將PC指向的主存地址中的指令從主存取出并送入指令寄存器IR中，然后PC自加1，跳過4個字節(jié)的存儲單元，指向主存中的下一條指令。
指令寄存器是用來存放當前的處理器正在執(zhí)行的指令，比如對于arm匯編語言中的一條指令mov r1, #5, 會被匯編器編譯為32個比特位的 E3A01005H。E3A01005H在取值的時候就會從主存儲其中取出并送入IR寄存器中。經(jīng)過執(zhí)行 r1 寄存器被賦值為5。
ARM處理器中指令寄存器（IR）和程序計數(shù)器（PC）的區(qū)別：
程序計數(shù)器PC也就是上圖中標識的R15寄存器，用于保存主存的內(nèi)存地址，它指向的內(nèi)存中保存的是一條一條的ARM指令（4字節(jié)一個的機器指令）。執(zhí)行完成一條指令之后PC會自定加1（移動四個字節(jié)），執(zhí)行主存中的下一條機器指令。PC寄存器用于保存地址，這個概念跟C語言中的指針變量類似，所以有地方也稱它為PC指針。
指令寄存器IR用于保存PC指向的保存在主存中的機器指令。大家知道一條指令的執(zhí)行包括取指，譯碼，執(zhí)行三個過程。其中取指過程就是將PC指向的保存在主存中的機器指令獲取到處理器中的IR寄存器中，也就是將機器指令從主存獲取到處理器的過程。然后再通過譯碼和執(zhí)行，那么一條指令就執(zhí)行結束了。
