1、ARM狀態：32位，ARM狀態執行字對齊的32位ARM指令。
本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201611/316617.htm2、Thumb狀態，16位，執行半字對齊的16位
註：1、ARM和Thumb兩種狀態之間的切換不影響處理器的工作模式和寄存器的內容。
2、ARM處理器在處理異常時，不過處理器處於什麼狀態，則都將切換到ARM狀態。
二、ARM處理器的7種模式：
CPSR(當前程序狀態寄存器)的低5位用於定義當前操作模式，如圖示：
1、用戶模式（User,usr）
說明：正常程序執行的模式
2、系統模式（System,sys）
說明：用戶模式與系統模式兩者使用相同的寄存器，都沒有SPSR（Saved Program Statement Register，已保存程序狀態寄存器），但系統模式比用戶模式有更高的權限。3、快中斷模式（Fast Interrupt Request，FIR）
4、一般中斷模式（IRQ，Interrupt ReQuest）
5、管理模式（Supervisor，SVC）
說明：系統復位或開機時則進入到SVC模式下
6、中止（abort）
說明：當遇到軟中斷（SWI，Software Interrupt）時，也將進入到SVC模式下
7、未定義（undefine）
說明：用於支持通過軟體方針硬體的協處理器
說明：1、用戶模式外，其它6種模式稱為特權模式。所謂特權模式，即具有如下權利：a.MRS（把狀態寄存器的內容放到通用寄存器）；b.MSR（把通用寄存器的內容放到狀態寄存器中）。由於狀態寄存器中的內容不能夠改變，因此要先把內容複製到通用寄存器中，然後修改通用寄存器中的內容，再把通用寄存器中的內容複製給狀態寄存器中即可完成「修改狀態寄存器」的任務。
2、剩下的六種模式中除去系統模式外，統稱為異常模式。
三、ARM指令中有37個寄存器，有31個通用寄存器和6個狀態寄存器。
原因：ARM處理器共有37個寄存器，其中包括：31個通用寄存器，包括程序計數器(PC)在內，這些寄存器都是32位寄存器，以及6個32位狀態寄存器。但目前只使用了其中12位。ARM處理器共有7種不同的處理器模式，在每一種處理器模式中有一組相應的寄存器組。任意時刻(也就是任意的處理器模式下)，可見的寄存器包括15個通用寄存器(R0～R14)、一個或兩個狀態寄存器及程序計數器(PC)。在所有的寄存器中，有些是各模式共用的同一個物理寄存器；有一些寄存器是各模式自己擁有的獨立的物理寄存器。 系統模式和用戶模式共享相同的寄存器。用戶、系統模式沒有「保存的程序狀態寄存器（SPSR）」，而其他5種模式分別有一個對應的「保存的狀態寄存器（SPSR）」，即共五個SPSR，七個模式共用一個「當時程序狀態寄存器（CPSR）」，即共六個狀態寄存器，還有31個通用寄存器。
3.1 ARM工作狀態下的寄存器組織
通用寄存器：
通用寄存器包括R0～R15，可以分為三類：
─ 未分組寄存器R0～R7
─ 分組寄存器R8～R14
─ 程序計數器PC(R15)
未分組寄存器R0～R7：
在所有的運行模式下，未分組寄存器都指向同一個物理寄存器，他們未被系統用作特殊的用途，因此，在中斷或異常處理進行運行模式轉換時，由於不同的處理器運行模式均使用相同的物理寄存器，可能會造成寄存器中數據的破壞，這一點在進行程序設計時應引起注意。
分組寄存器R8～R14
對於分組寄存器，他們每一次所訪問的物理寄存器與處理器當前的運行模式有關。
對於R8～R12來說，每個寄存器對應兩個不同的物理寄存器，當使用fiq模式時，訪問寄存器R8_fiq～R12_fiq；當使用除fiq模式以外的其他模式時，訪問寄存器R8_usr～R12_usr。
對於R13、R14來說，每個寄存器對應6個不同的物理寄存器，其中的一個是用戶模式與系統模式共用，另外5個物理寄存器對應於其他5種不同的運行模式。
採用以下的記號來區分不同的物理寄存器：
R13_
R14_
其中，mode為以下幾種模式之一：usr、fiq、irq、svc、abt、und。
寄存器R13在ARM指令中常用作堆棧指針，但這只是一種習慣用法，用戶也可使用其他的寄存器作為堆棧指針。而在Thumb指令集中，某些指令強制性的要求使用R13作為堆棧指針。
由於處理器的每種運行模式均有自己獨立的物理寄存器R13，在用戶應用程式的初始化部分，一般都要初始化每種模式下的R13，使其指向該運行模式的棧空 間，這樣，當程序的運行進入異常模式時，可以將需要保護的寄存器放入R13所指向的堆棧，而當程序從異常模式返回時，則從對應的堆棧中恢復，採用這種方式 可以保證異常發生後程序的正常執行。
R14也稱作子程序連接寄存器（Subroutine Link Register）或連接寄存器LR。當執行BL子程序調用指令時，R14中得到R15（程序計數器PC）的備份。其他情況下，R14用作通用寄存器。與 之類似，當發生中斷或異常時，對應的分組寄存器R14_svc、R14_irq、R14_fiq、R14_abt和R14_und用來保存R15的返回 值。
寄存器R14常用在如下的情況：
在每一種運行模式下，都可用R14保存子程序的返回地址，當用BL或BLX指令調用子程序時，將PC的當前值拷貝給R14，執行完子程序後，又將R14的值拷貝回PC，即可完成子程序的調用返回。以上的描述可用指令完成：
1、執行以下任意一條指令：
MOV PC，LR
BX LR
2、在子程序入口處使用以下指令將R14存入堆棧：
STMFD SP！,{,LR}
對應的，使用以下指令可以完成子程序返回：
LDMFD SP！,{,PC}
R14也可作為通用寄存器。
程序計數器PC(R15)
寄存器R15用作程序計數器（PC）。在ARM狀態下，位[1:0]為0，位[31:2]用於保存PC；在Thumb狀態下，位[0]為0，位 [31:1]用於保存PC；雖然可以用作通用寄存器，但是有一些指令在使用R15時有一些特殊限制，若不注意，執行的結果將是不可預料的。在ARM狀態 下，PC的0和1位是0，在Thumb狀態下，PC的0位是0。
R15雖然也可用作通用寄存器，但一般不這麼使用，因為對R15的使用有一些特殊的限制，當違反了這些限制時，程序的執行結果是未知的。
由於ARM體系結構採用了多級流水線技術，對於ARM指令集而言，PC總是指向當前指令的下兩條指令的地址，即PC的值為當前指令的地址值加8個字節。
在ARM狀態下，任一時刻可以訪問以上所討論的16個通用寄存器和一到兩個狀態寄存器。在非用戶模式（特權模式）下，則可訪問到特定模式分組寄存器，上圖說明在每一種運行模式下，哪一些寄存器是可以訪問的。
寄存器R16：
寄存器R16用作CPSR(Current Program Status Register，當前程序狀態寄存器)，CPSR可在任何運行模式下被訪問，它包括條件標誌位、中斷禁止位、當前處理器模式標誌位，以及其他一些相關的控制和狀態位。
每一種運行模式下又都有一個專用的物理狀態寄存器，稱為SPSR（Saved Program Status Register，備份的程序狀態寄存器），當異常發生時，SPSR用於保存CPSR的當前值，從異常退出時則可由SPSR來恢復CPSR。
由於用戶模式和系統模式不屬於異常模式，他們沒有SPSR，當在這兩種模式下訪問SPSR，結果是未知的。
3.2 Thumb工作狀態下的寄存器組織
Thumb狀態下的寄存器集是ARM狀態下寄存器集的一個子集，程序可以直接訪問8個通用寄存器（R7～R0）、程序計數器（PC）、堆棧指針（SP）、 連接寄存器（LR）和CPSR。同時，在每一種特權模式下都有一組SP、LR和SPSR。圖2.4表明Thumb狀態下的寄存器組織。
Thumb狀態下的寄存器組織與ARM狀態下的寄存器組織的關係：
─ Thumb狀態下和ARM狀態下的R0～R7是相同的。
─ Thumb狀態下和ARM狀態下的CPSR和所有的SPSR是相同的。
─ Thumb狀態下的SP對應於ARM狀態下的R13。
─ Thumb狀態下的LR對應於ARM狀態下的R14。
─ Thumb狀態下的程序計數器對應於ARM狀態下R15
以上的對應關係如圖2.5所示：
訪問THUMB狀態下的高位寄存器（Hi-registers）：
在Thumb狀態下，高位寄存器R8～R15並不是標準寄存器集的一部分，但可使用彙編語言程序受限制的訪問這些寄存器，將其用作快速的暫存器。使用帶特 殊變量的MOV指令，數據可以在低位寄存器和高位寄存器之間進行傳送；高位寄存器的值可以使用CMP和ADD指令進行比較或加上低位寄存器中的值。
程序狀態寄存器
ARM體系結構包含一個當前程序狀態寄存器（CPSR）和五個備份的程序狀態寄存器（SPSRs）。備份的程序狀態寄存器用來進行異常處理，其功能包括：
─ 保存ALU中的當前操作信息
─ 控制允許和禁止中斷
─ 設置處理器的運行模式
程序狀態寄存器的每一位的安排如下圖所示：
條件碼標誌（Condition Co
N、Z、C、V均為條件碼標誌位。它們的內容可被算術或邏輯運算的結果所改變，並且可以決定某條指令是否被執行。
在ARM狀態下，絕大多數的指令都是有條件執行的。
在Thumb狀態下，僅有分支指令是有條件執行的。
N Negative 如果結果是負數則置位Z Zero 如果結果是零則置位C Carry 如果發生進位則置位O Overflow 如果發生溢出則置位