【愚公系列】2022年06月 ARM汇编 寄存器介绍

学习数据类型和寄存器的知识。

可以供我们载入（load）或者存储（store）的数据类型可以分为有符号和无符号类型的字，半字，或字节。对这些数据类型的扩展是：半字为-h，-sh，字节为-b或者-sb，字没有扩展。

涉及到的指令集包括

ldr = Load Word 载入字

ldrh = Load unsigned Half Word 载入无符号半字

ldrsh = Load signed Half Word 载入有符号半字

ldrb = Load unsigned Byte 载入无符号字节

ldrsb = Load signed Bytes 载入有符号字节

str = Store Word 储存字

strh = Store unsigned Half Word 储存无符号半字

strsh = Store signed Half Word 储存有符号半字

strb = Store unsigned Byte 储存无符号字节

strsb = Store signed Byte 储存有符号字节

寄存器的数量取决于ARM的版本。根据ARM参考手册可知，有30个32位的通用寄存器（除了ARMv6-M和ARMv7-M的处理器）。在本基础系列课程中，我们学习的对象是在任意特权模式下都可以访问的寄存器：R0-R15。这16个寄存器可以被分成两组：通用寄存器和特殊功能寄存器。

R0-r11都是通用寄存器

特殊功能寄存器如下，其中，R12是IP寄存器，内部程序调用寄存器。R13，SP，堆栈指针寄存器。R14，LR，连接寄存器。R15，PC，程序计数器。CPSR，当前程序状态寄存器

R0-R12可以在通常的运算过程中用来存储临时的数据，指针（定位内存）等。以R0为例，当我们执行算数运算或者存储当前函数的返回值时，可以把R0视为累加器。系统调用发生时，R11开始生效，它存储了系统调用数值。R11作为栈指针帮助我们追踪栈的边界（稍后会讲到）。此外，ARM专用的函数调用规则规定了函数的前四个参数应该分别存贮与R0到R3中。

我们写一个名为test1.s的汇编文件，内容如下

然后编译得到test1的二进制文件

接着使用gdb载入调试,在_start设置断点

运行该程序，输入run即可

可以看到，PC此时为0x10054

这里有一个重点：

现在我们输入nexti来执行下一条指令，下一条指令是mov r0,pc；即把pc赋给r0,那么也就是说r0的值应该为0x10054，真的是这样吗？

可以看到现在r0为0x1005c,而不是0x10054，而0x10054+8=0x1005c，也就是说它不是保持之前读取的pc值，而是储存了相对之前读取的0x10054之后的两条指令的地址。从这儿我们可看成，当我们直接读取PC时，它按照定义，PC指向下一条指令，但是当我们调试程序时，PC却指向当前PC值的下面两条指令的地址处（0x10054+8=0x1005C）。这是因为，老款的ARM处理器总是获取当前已经执行的指令的后两条指令的地址。ARM保留着这个定义的原因是为了保证和早期处理器的兼容性。