ARMv8-A提供了31個(gè)64位的通用寄存器，始終可以訪問，并且可以在所有異常級(jí)別訪問。 在AArch64執(zhí)行狀態(tài)下，每個(gè)寄存器（X0-X30）都是64位寬度。 寬度增加有助于減少大部分應(yīng)用程序中的寄存器壓力。
每個(gè)64位通用寄存器（X0 - X30）也有一個(gè)32位的格式（W0 - W30）。
32位W寄存器構(gòu)成相應(yīng)的64位X寄存器的下半部分。 即W0形成X0的低位字，W1形成X1的低位字。
從W寄存器中讀取時(shí)，忽略對(duì)應(yīng)的X寄存器的高32位并且保持他們不變。 寫入W寄存器將X寄存器的高32位設(shè)置為零。 因此，將0xFFFFFFFF寫入W0會(huì)將X0設(shè)置為0x00000000FFFFFFFF。
注意
有時(shí)Rn用來指定一個(gè)ARMv8-A寄存器。 這意味著寄存器可以是Xn或Wn。
特殊寄存器
除了31個(gè)（X0到X30）個(gè)ARMv8-A核心寄存器之外，還有幾個(gè)特殊的寄存器。
注意
沒有名為X31或W31的寄存器。 一些指令被編碼了，以使數(shù)字31代表零寄存器ZR（WZR / XZR）。 還有一組受限制的指令，其中一個(gè)或多個(gè)參數(shù)被編碼，以使數(shù)字31代表堆棧指針（SP）。
| 名字 | 大小 | 描述 |
|---|---|---|
| WZR | 32 bits | 零寄存器 |
| XZR | 64 bits | 零寄存器 |
| WSP | 32 bits | 當(dāng)前棧指針 |
| SP | 64 bits | 當(dāng)前棧指針 |
| PC | 64 bits | 程序計(jì)數(shù)器 |
注意
64位格式的堆棧指針不使用X前綴。
在AArch64中執(zhí)行時(shí)，對(duì)于每個(gè)異常級(jí)別，異常返回狀態(tài)將保存在以下專用寄存器中：
- 異常鏈接寄存器（ELR）。
- 保存的處理器狀態(tài)寄存器（SPSR）。
下表按異常級(jí)別標(biāo)識(shí)特殊寄存器：
| EL0 | EL1 | EL2 | EL3 | |
|---|---|---|---|---|
| 棧指針 (SP) | SP_EL0 | SP_EL1 | SP_EL2 | SP_EL3 |
| 異常鏈接寄存器 (ELR) | - | ELR_EL1 | ELR_EL2 | ELR_EL3 |
| 保存的處理器狀態(tài)寄存器 (SPSR) | - | SPSR_EL1 | SPSR_EL2 | SPSR_EL3 |
異常級(jí)別的特殊寄存器
程序調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)（PCS）還定義了一個(gè)專用的幀指針（FP），通過可靠地展開堆棧，它使調(diào)試和調(diào)用關(guān)系圖分析變得更加容易。
零寄存器
零寄存器的名字暗示著什么。
零寄存器忽略所有對(duì)它的寫操作，并且所有對(duì)它的讀操作都返回0.您可以在大多數(shù)（但不是全部）指令中使用零寄存器。
堆棧指針
堆棧指針（SP）是一個(gè)指向堆棧頂部的寄存器。 選擇使用的堆棧指針在某種程度上與“異?！奔?jí)別是分開的。 默認(rèn)情況下，發(fā)生異常時(shí)會(huì)為目標(biāo)異常級(jí)別選擇堆棧指針（SP_ELn）。 例如，發(fā)生EL1異常時(shí)選擇SP_EL1。 每個(gè)異常級(jí)別都有自己的堆棧指針。
但是，當(dāng)在AArch64中，異常級(jí)別的不是E0時(shí)，處理器可以使用下面中的任何一種：
- 與該異常級(jí)別（SP_ELn）關(guān)聯(lián)的64位堆棧指針，或者，
- 與EL0（SP_EL0）關(guān)聯(lián)的堆棧指針。 EL0只能訪問SP_EL0。
SP不能被大多數(shù)指令引用。 但是，一些算術(shù)指令，例如ADD指令，可以讀寫當(dāng)前的堆棧指針來調(diào)整函數(shù)中的堆棧指針。 例如：
ADD SP, SP, #0x10 // 將SP調(diào)整為當(dāng)前值之前的0x10字節(jié)
ADD SP, SP, #256 // SP = SP + 256
程序計(jì)數(shù)器
程序計(jì)數(shù)器（PC）保存當(dāng)前的程序地址。 它不能被數(shù)字引用（就像通用寄存器文件的一部分一樣），因此不能用作算術(shù)指令的源或目的地，或作為加載和存儲(chǔ)指令的基址，索引或轉(zhuǎn)移寄存器。
那些可以讀取PC的指令是那些具有計(jì)算PC相對(duì)地址功能的指令（ADR，ADRP，字面加載和直接分支），以及在鏈接寄存器中存儲(chǔ)返回地址的“分支并鏈接”指令（BL和BLR）。 修改程序計(jì)數(shù)器的唯一方法是使用分支，異常生成和異常返回指令。
使用計(jì)算PC相對(duì)地址的指令讀取PC時(shí)，讀取的PC值是該指令的地址。 與ARMv7-A不同，不存在4或8字節(jié)的隱含偏移量。
異常鏈接寄存器（ELR）
異常鏈接寄存器保存要在異常后返回的地址。
原文
https://developer.arm.com/products/architecture/a-profile/docs/100878/latest/registers
