ARM 中SP，LR，PC寄存器的作用

ARM中所有寄存器都是32位的。这里以cortex-a7内核的MX6ULL处理器为例，按照功能可以分为两类：运行需要寄存器（程序正常运行所需要的，比如变量暂存，pc制作等，总共43个），系统管理控制寄存器（存在于协处理器cp15的16个寄存器，用于mmu存储管理控制，cache控制，中断控制，浮点运算单元FPU等功能）。因此cortex-a7内核总的有59个寄存器。

1. 运行需要寄存器
ARM 处理器共有 9种不同的处理器运行模式：
用户模式（User），快速中断模式（FIQ），普通外部中断模式（IRQ），超级管理模式（Svc，裸机就是跑的这个模式，cpu复位也是这个模式），数据访问中止模式（Abort），未定义指令中止模式（Und），系统模式（Sys），监视模式（Mon），超级监视模式(Hyp)

当某个触发满足了，arm自动进入那个模式，比如外部中断来了，arm自动跳转进入IRQ_Handler向量地址，这时候就是自动进入了IRQ模式（在下面介绍的CPSR状态寄存器对应的位可以查询知道当前所处模式，确实改变了）。

除了用户模式，其它所有模式都是特权模式，如果跑了OS，大多数的程序都运行在用户模式，用户模式下是不能访问系统所有资源的，而且不能修改某些资源（比如程序状态寄存器CPSR只能被访问，不能被修改，而该寄存器低5位表示CPU运行模式状态，因此用户模式没法直接发生运行模式切换，保障了系统安全，比如用户模式不能直接开关某某中断），有些资源是受限的，要想访问这些资源，就必须发生模式切换，只能是通过借助异常（比如SWI软中断，将进入SVC模式）来完成模式切换，当要切换模式的时候，应用程序可以产生异常，在异常的处理过程中完成处理器模式切换。
 

任意一种模式都可以运行程序，因此每种模式，按原则来说会有自己的一组寄存器来实现代码运行，但是有些寄存器是共用的，有些是仅自己用的（从物理上的寄存器不同）。如下图所示（只画出了7种运行模式）：

上面可以看出系统模式，用户模式，都是正常模式，完全共用寄存器组，而其它模式都属于异常模式。

总结一下，CortexA 内核运行所需寄存器组成如下：
①、34 个通用寄存器，包括 R15 程序计数器(PC)，这些寄存器都是 32 位的。
②、8 个状态寄存器，包括 CPSR 和 SPSR。
③、Hyp 模式下独有一个 ELR_Hyp 寄存器。

注：Thumb 程序中（arm指令集的一个子集，大大的节省了系统的存储空间，不是一个完整的体系结构，不能指望处理器只执行thumb指令集而不支持arm指令集），通常只能使用 r4~r7 来保存局部变量。

r12:内部程序调用暂存寄存器，也成为ip寄存器，在子程序间的连接text段中常使用该规则。

r13:栈指针，也称为sp寄存器。SP寄存器是ARM中的栈指针寄存器，用于存储当前栈顶的地址。在程序执行过程中，栈是用来存储临时变量、函数调用返回地址等数据的重要数据结构，SP寄存器的值会随着栈的变化而变化。

r14:连接寄存器，也称为lr寄存器。LR寄存器是ARM中的链接寄存器，程序跳转（子程序调用，中断跳转）后，arm自动在该寄存器中存入原程序（未跳转）的下一条指令的地址，也叫函数调用返回地址。当一个函数被调用时，LR寄存器会存储调用该函数的下一条指令的地址，当函数执行完毕后，程序会跳转到LR寄存器中存储的地址继续执行。

r15:程序计数器，也称为pc寄存器。保存的是当前正在取指的指令的地址（arm采用2级流水线，因此是当前正在执行指令的地址+8）。PC寄存器是ARM中的程序计数器，用于存储下一条将要执行的指令的地址。在程序执行过程中，PC寄存器的值会不断变化，指向下一条将要执行的指令的地址。当程序执行完毕时，PC寄存器的值会指向程序的结束地址。

汇编程序中最常用的就是SP、LR及PC三个寄存器。

除了上述每种模式所需寄存器外，还有6状态寄存器，最主要的就是两个CPSR和SPSR，arm进入异常模式后，SPSR自动保存进入异常前的CPSR的值，以便异常返回后恢复异常发生时的工作状态。因此主要看CPSR中的位都是什么作用：

常用于MRS或MSR指令,用于spsr中的值转移到寄存器或把寄存器的内容加载到spsr中，如:

mrs r0, spsr                /* 读取spsr寄存器 */

msr spsr_cxsf, r0            /* 恢复spsr */