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2021年09月28日 | ARM 中断发生时 PC，LR，SPSR，CPSR寄存器相关问题总结
2021-09-28 来源：eefocus
问：ARM在从SVC模式，进入IRQ中断时，现场是如何保存的？
答：在保存现场时，处于svc模式下时，cpsr寄存器是写入irq模式下的spsr_irq寄存器，而不是svc模式下的spsr_svc，这样，在中断模式下恢复的话，将spsr_irq寄存器里的内容写入cpsr，就能恢复到svc模式了，因为，spsr_irq寄存器里的内容就是svc模式下的状态。
另外 ，PC指针地址，在中断发生时会向LR寄存器赋值，但是赋值对象也不是LR_svc寄存器，而是在IRQ模式下的LR_irq寄存器。
因此，在进入中断IRQ模式以后，一定要第一时间把SPSR和LR寄存器给压入栈中，在需要返回的时候再弹出。
问：LR寄存器在什么时候会被赋值？
答：两种情况，一种是在发生中断异常时，会将LR赋值。如上述情况；另一种就是在发生函数调用的时候，使用BLX和BL指令，这样就会发生LR寄存器被赋予返回地址的情况。
问：通过手动更改CPSR寄存器末几位来切换模式时，会不会发生硬件赋值的情况？
答：不会，手动切换模式后，对应的如LR，spsr寄存器的映射地址就会变掉，访问的就不是同一个位置的寄存器，但是不会发生任何的硬件的赋值。模式切换不影响代码，代码还是继续该怎么在那儿跑，就在那儿跑。
问：程序返回时，为什么只需要赋值PC地址就行?为什么没有将SPSR赋值给CPSR的指令发生？
答：关于恢复CPSR原值问题：
如果指令带有S后缀（除了比较指令以外），同时又以PC为目标寄存器进行操作，
在异常模式下：则操作的同时从SPSR恢复CPSR。比如：
movs pc, #0xff /* cpsr = spsr; pc = 0xff /
adds pc, r1, #0xffffff00
/ cpsr = spsr; pc = r1 + 0xffffff00 /
ands pc, r1, r2 / cpsr = spsr; pc = r1 & r2; */
在user或者system模式：会产生不可预料的结果，因为在这两种模式下没有SPSR。
通俗解释：这是为了实现模式间的切换，因为，如果要从其他的模式转到用户模式，必须通过一条指令实现，不能通过一条指令实现就会出现问题，如：先将spsr复制到cpsr，这条指令一结束，模式就会切换，这时的LR存的就不是要跳转的目标地址了，因为模式变了，LR的映射就变了，同理，如果先将LR拷贝到PC，则下一个时钟节拍一到，CPU会执行PC指向的内容，恢复SPSR的程序也就无法执行了。
史海拾趣
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