一文教你搞清楚ARM cortex-m3內核的寄存器；
1 前言
本文以ARM的Cortex-M3內核爲例，對於ARM的內核寄存器做一個簡單的介紹，並且市面上Cortex-M3比較容易可以買到，可以結合實踐加深對ARM彙編的理解。
2 寄存器全覽
ARM的寄存器分爲通用寄存器和特殊功能寄存器，從R0—R15，其中，R0-R12都是32位通用寄存器，用於數據操作。絕大多數16位Thumb指令只能訪問R0-R7，而32 位Thumb-2 指令可以訪問所有寄存器1。 具體如下圖所示；
下圖是在Keil MDK的調試環境下的寄存器列表，如下所示；
3 SP
Stack Pointer (SP)，棧指針寄存器，該寄存器始終保存着一個指向棧頂的值，值得注意的地方；
SP寄存器的Bit[1:0]（最低兩位）始終爲0，因此這個寄存器是按照字對齊的，也就是四個字節；M3有兩個堆棧指針，並且同一時刻只能使用其中的一個；- 主堆棧指針（
MSP/SP_main）：復位後默認使用的堆棧指針寄存器，用於操作系統內核以及異常處理例程（包括中斷服務例程）； - 進程堆棧指針（
PSP/SP_process）：由用戶的應用程序代碼使用。
- 主堆棧指針（
寄存器R13通常被用作堆棧指針寄存器，另外究竟使用哪個寄存器，由CPU的控制寄存器來決定；
- Handler mode ：即系統發生異常（中斷等）的情況會進入該模式，通常使用
SP_main； - Thread mode：用戶程序正常運行時處於該模式，可以選擇使用
SP_main或SP_process；
CPU的Configuration Control Register，如下圖所示；
其中Bit[0]：NONEBASETHRDENA決定了CPU使用哪一種模式；
4 LR
Link Register (LR)，連接寄存器，即在調用子程序的時候，可以將當前的程序地址存入LR寄存器，這樣就方便了函數的返回；
通常LR會配合BL和BLX來使用，下面簡單舉一個函數調用的例子；
BL func01
BL func02
B .
func01
MOV R5, #05
BX LR
func02
MOV R6, #06
BX LR
5 PC
Program Counter(PC)，程序計數寄存器，這個寄存器的Bit [0]始終爲0，所以指令的對齊方式是按照四個字節（一個字）或者兩個字節（半字）來對齊的。
LDR LR, =func01
LDR PC, =func03
B .
func01
MOV R5, #05
BX LR
func02
MOV R6, #06
BX LR
func03
MOV R7, #07
MOV R8, #08
BX LR
這個程序程序爲直接將func03標籤的地址裝載到PC寄存器，因此程序會直接跳轉到func03，因爲之前將func01裝載到LR寄存器，因此最終會調用函數func01。
6 PSR
程序狀態寄存器（Program Status Register），記錄 ALU 標誌（0 標誌，進位標誌，負數標誌，溢出標誌），執行狀態，以及當前正服務的中斷號，整體如下圖所示；
- APSR：Application PSR；記錄 ALU 標誌（0 標誌，進位標誌，負數標誌，溢出標誌）
- IPSR： Interrupt PSR；正服務的中斷號；
- EPSR：Execution PSR；執行狀態；
- xPSR：保存狀態寄存器；
7 中斷屏蔽寄存器
- BASEPRI：禁止所有優先級不高於某個具體數值的中斷；
- PRIMASK：禁止所有的中斷（除了不可屏蔽中斷外
NMI）; - FAULTMASK：禁止所有硬件錯誤導致的硬件上訪中斷；
8 總結
從cortex-m3內核對ARM架構的寄存器進行初步的瞭解，包括有哪些寄存器，以及這些寄存器的作用，配合簡單的代碼，從而加深理解，另外由於筆者能力有限，文中難免存在錯誤和紕漏，望大佬不吝賜教。
Cortex™-M3 Technical Reference Manual ↩︎