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ARM 核心SP，LR，PC暫存器

    深入理解ARM的這三個暫存器，對程式設計以及作業系統的移植都有很大的裨益。

    1、堆疊指標r13（SP）：每一種異常模式都有其自己獨立的r13，它通常指向異常模式所專用的堆疊，也就是說五種異常模式、非異常模式（使用者模式和系統模式），都有各自獨立的堆疊，用不同的堆疊指標來索引。這樣當ARM進入異常模式的時候，程式就可以把一般通用暫存器壓入堆疊，返回時再出棧，保證了各種模式下程式的狀態的完整性。

    2、連線暫存器r14（LR）：每種模式下r14都有自身版組，它有兩個特殊功能。

    （1）儲存子程式返回地址。使用BL或BLX時，跳轉指令自動把返回地址放入r14中；子程式通過把r14複製到PC來實現返回，通常用下列指令之一：
                        MOV PC, LR 
                        BX LR

    通常子程式這樣寫，保證了子程式中還可以呼叫子程式。
                         stmfd sp!, {lr}
                         ……
                         ldmfd sp!, {pc}

    （2）當異常發生時，異常模式的r14用來儲存異常返回地址，將r14如棧可以處理巢狀中斷。

    3、程式計數器r15（PC）：PC是有讀寫限制的。當沒有超過讀取限制的時候，讀取的值是指令的地址加上8個位元組，由於ARM指令總是以字對齊的，故bit[1:0]總是00。當用str或stm儲存PC的時候，偏移量有可能是8或12等其它值。在V3及以下版本中，寫入bit[1:0]的值將被忽略，而在V4及以上版本寫入r15的bit[1:0]必須為00，否則後果不可預測。

    堆疊是一種具有“後進先出”（LIFO---Last In First Out）特殊訪問屬性的儲存結構。堆疊一般使用RAM 物理資源作為儲存體，再加上LIFO 訪問介面實現。

                                    


    堆疊的實現方法：
    在隨機儲存器區劃出一塊區域作為堆疊區，資料可以一個個順序地存入（壓入）到這個區域之中，這個過程稱為‘壓棧’（push ）。通常用一個指標（堆疊指標 SP---Stack  Pointer）實現做一次調整，SP  總指向最後一個壓入堆疊的資料所在的資料單元（棧頂）。從堆疊中讀取資料時，按照堆疊 指標指向的堆疊單元讀取堆疊資料，這個過程叫做 ‘彈出’（pop ），每彈出一個數據，SP 即向相反方向做一次調整，如此就實現了後進先出的原則。

    堆疊是計算機中廣泛應用的技術，基於堆疊具有的資料進出LIFO特性，常應用於儲存中斷斷點、儲存子程式呼叫返回點、儲存CPU現場資料等，也用於程式間傳遞引數。
    ARM處理器中通常將暫存器R13作為堆疊指標（SP）。ARM處理器針對不同的模式，共有 6 個堆疊指標（SP），其中使用者模式和系統模式共用一個SP，每種異常模式都有各自專用的R13暫存器（SP）。它們通常指向各模式所對應的專用堆疊，也就是ARM處理器允許使用者程式有六個不同的堆疊空間。這些堆疊指標分別為R13、R13_svc、R13_abt、R13_und、R13_irq、R13_fiq，如表2-3    堆疊指標暫存器所示。 

    為了更準確地描述堆疊，根據“壓棧”操作時堆疊指標的增減方向，將堆疊區分為‘遞增堆疊’（SP 向大數值方向變化）和‘遞減堆疊’（SP 向小數值方向變化）；又根據SP 指標指向的儲存單元是否含有堆疊資料，又將堆疊區分為‘滿堆疊’（SP 指向單元含有堆疊有效資料）和‘空堆疊’（SP 指向單元不含有堆疊有效資料）。
    這樣兩兩組合共有四種堆疊方式——滿遞增、空遞增、滿遞減和空遞減。
     ARM處理器的堆疊操作具有非常大的靈活性，對這四種類型的堆疊都支援。
    ARM處理器中的R13被用作SP。當不使用堆疊時，R13 也可以用做通用資料暫存器。