ARM中SP、LR、PC三个寄存器介绍

寄存器定义和用途
定义
寄存器是中央处理器内的组成部份。寄存器是有限存贮容量的高速存贮部件，它们可用来暂存指令、数据和位址。

用途
可将寄存器内的数据执行算术及逻辑运算；
存于寄存器内的地址可用来指向内存的某个位置，即寻址；
可以用来读写数据到电脑的周边设备。
ARM中特殊的三个寄存器
在ARM体系中，一般分为四种寄存器：通用目的寄存器、堆栈指针(SP)、连接寄存器(LR) 以及 程序计数器(PC), 其中需要着重理解后面三种寄存器。

堆栈指针R13(SP)
每一种异常模式都有其自己独立的r13，它通常指向异常模式所专用的堆栈，也就是说五种异常模式、非异常模式（用户模式和系统模式），都有各自独立的堆栈，用不同的堆栈指针来索引。
当ARM进入异常模式的时候，程序就可以把一般通用寄存器压入堆栈，返回时再出栈，保证了各种模式下程序的状态的完整性。
连接寄存器R14（LR）
保存子程序返回地址。使用BL或BLX时，跳转指令自动把返回地址放入r14中；
子程序通过把r14复制到PC来实现返回，通常用下列指令：MOV PC, LR；BX LR；
当异常发生时，异常模式的R14用来保存异常返回地址，将R14如栈可以处理嵌套中断。
程序计数器R15（PC）
PC是有读写限制的；
没有超过读取限制的时候，读取的值是指令的地址加上8个字节，由于ARM指令总是以字对齐的，故bit[1:0]总是00；
在CM3内部使用了指令流水线，读PC时返回的值是当前指令的地址+4.
向PC中写数据，就会引起一次程序的分支（但是不更新LR寄存器），CM3中的指令至少是半字对齐的，所以PC的LSB总是读回0。
在分支时，无论是直接写 PC 的值还是使用分支指令，都必须保证加载到 PC 的数值是奇数（即 LSB=1），用以表明这是在Thumb 状态下执行。
倘若写了 0，则视为企图转入 ARM 模式，CM3 将产生一个 fault 异常。