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在arm 處理器共有37個(gè)寄存器。其中包含，31個(gè)通用寄存器，6個(gè)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(duì)應(yīng)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(shí)將會(huì)返回到IR指向的內(nèi)存空間執(zhí)行），PC程序計(jì)數(shù)器寄存器（保存當(dāng)前正在執(zhí)行的機(jī)器指令所在存儲(chǔ)單元的地址值，可以自動(dòng)加1操作跳過(guò)4個(gè)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(gè)指令寄存器（IR）用來(lái)保存當(dāng)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(zhǎng)度是不一樣的，通常和指令的長(zhǎng)度相等。ARM指令長(zhǎng)度為32比特位，IR的大小也是32bits。一條指令的32個(gè)比特位被分為兩段操作碼和地址碼。執(zhí)行指令前先檢測(cè)指令是否是合法的指令，如果不能識(shí)別會(huì)產(chǎn)生未定義指令異常。指令寄存器中操作碼會(huì)送入指令譯碼器中。經(jīng)過(guò)譯碼后想操作控制器發(fā)出具體操作的制定信號(hào)，例如加法，減法等。

獲取一條指令的過(guò)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(guò)4個(gè)字節(jié)的存儲(chǔ)單元，指向主存中的下一條指令。

指令寄存器是用來(lái)存放當(dāng)前的處理器正在執(zhí)行的指令，比如對(duì)于arm匯編語(yǔ)言中的一條指令mov r1, #5, 會(huì)被匯編器編譯為32個(gè)比特位的 E3A01005H。E3A01005H在取值的時(shí)候就會(huì)從主存儲(chǔ)其中取出并送入IR寄存器中。經(jīng)過(guò)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(jì)數(shù)器（PC）的區(qū)別：

程序計(jì)數(shù)器PC也就是上圖中標(biāo)識(shí)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(gè)的機(jī)器指令）。執(zhí)行完成一條指令之后PC會(huì)自定加1（移動(dòng)四個(gè)字節(jié)），執(zhí)行主存中的下一條機(jī)器指令。PC寄存器用于保存地址，這個(gè)概念跟C語(yǔ)言中的指針變量類(lèi)似，所以有地方也稱(chēng)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(jī)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(gè)過(guò)程。其中取指過(guò)程就是將PC指向的保存在主存中的機(jī)器指令獲取到處理器中的IR寄存器中，也就是將機(jī)器指令從主存獲取到處理器的過(guò)程。然后再通過(guò)譯碼和執(zhí)行，那么一條指令就執(zhí)行結(jié)束了。