[register]-ARMV8-aarch64的通用寄存器介绍和总结

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1、通用寄存器

(1)、X0-X31

ARMv8有31个通用寄存器X0-X30, 还有SP、PC、XZR等寄存器
下面详细介绍写这些通用寄存器(general-purpose registers)：

• X0-X7 用于参数传递
• X9-X15 在子函数中使用这些寄存器时，直接使用即可, 无需save/restore. 在汇编代码中x9-x15出现的频率极低
  在子函数中使用这些寄存器时，直接使用即可, 无需save/restore. 在汇编代码中x9-x15出现的频率极低
• X19-X29 在callee子函数中使用这些寄存器时，需要先save这些寄存器，在退出子函数时再resotre
  在callee子函数中使用这些寄存器时，需要先save这些寄存器，在退出子函数时再resotre
• X8, X16-X18, X29, X30 这些都是特殊用途的寄存器
  – X8： 用于返回结果
  – X16、X17 ：进程内临时寄存器
  – X18 ：resrved for ABI
  – X29 ：FP（frame pointer register）
  – X30 ：LR

(2)、特殊寄存器：

部分寄存器还可以当作32位的使用

sp(Stack pointer)

EL1t: t表示选择SP_EL0
EL1h:h表示选择SP_ELx(x>0)

PC(Program Counter)
在armv7上PC是一个通用寄存器R15，在armv8上PC不在是一个寄存器，它不能直接被修改。必需使用一些隐式的指令来改变，如PC-relative load

SPSR

• N Negative result (N flag).
• Z Zero result (Z) flag.
• C Carry out (C flag).
• V Overflow (V flag).
• SS Software Step. Indicates whether software step was enabled when an exception was taken.
• IL Illegal Execution State bit. Shows the value of PSTATE.IL immediately before the exception was taken.
• D Debug mask：watchpoint,breakpoint
• A SError (System Error) mask bit.
• I IRQ mask bit.
• F FIQ mask bit.
• M[4] Execution state that the exception was taken from. A value of 0 indicates AArch64.
• M[3:0] Mode or Exception level that an exception was taken from

PSTATE (Processor state)
在aarch64中，调用ERET从一个异常返回时，会将SPSR_ELn恢复到PSTATE中，将恢复：ALU的flag、执行状态(aarch64 or aarch32)、异常级别、processor branches
PSTATE.{N, Z, C, V}可以在EL0中被修改，其余的bit只能在ELx(x>0)中修改

2、aarch32 register

执行状态的切换(aarch64/aarch32)

当从aarch32切换到aarch64时：
1、一些64位寄存器的高32bit，曾经被map到aarch32中的一些寄存器。这些高32bit是unknown状态
2、一些64位寄存器的高32bit，在aarch32中没有使用，这些高32bit还是以前的值;
3、如果是跳转到EL3，EL2是aarch32，那么ELR_EL2的高32bit是unknown
4、以下寄存器，不会再aarch32中使用到
— SP_EL0.
— SP_EL1.
— SP_EL2.
— ELR_EL1

aarch64到aarch32的map:

PSTATE at AArch32

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