详细解读ARM寄存器之CPSR

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详细解读ARM寄存器之CPSR

整理人:卢阳

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一、CPSR概述

      ARM处理器共有37个寄存器。这37个寄存器按其在用户编程中的功能划分,可分为2类寄存器,即31个通用寄存器和6个状态寄存器。这6个状态寄存器在ARM公司文件中其名称分别为:CPSR、SPSR_svc、SPSR_abt、SPSR_und、SPSR_irq和SPSR_fig。这12的作用分别如图1所示:

 

 程序状态寄存器

      所有处理器模式下都可访问当前程序状态寄存器CPSR。CPSR中包含条件码标志、中断禁止位、当前处理器模式以及其他状态和控制信息。在每种异常模式下都有一个对用的程序状态寄存器SPSR。当异常出现时,SPSR用于保存CPSR的状态,以便异常返回后恢复异常发生时的工作状态。

(1)条件码标志

N、Z、C、V,最高4位称为条件码标志。ARM的大多数指令可以条件执行的,即通过检测这些条件码标志来决定程序指令如何执行。

各个条件码的含义如下:

N:在结果是有符号的二进制补码情况下,如果结果为负数,则N=1;如果结果为非负数,则N=0。

Z:如果结果为0,则Z=1;如果结果为非零,则Z=0。

C:其设置分一下几种情况:

               对于加法指令(包含比较指令CMN),如果产生进位,则C=1;否则C=0。

               对于减法指令(包括比较指令CMP),如果产生借位,则C=0;否则C=1。

               对于有移位操作的非法指令,C为移位操作中最后移出位的值。

               对于其他指令,C通常不变。

V:对于加减法指令,在操作数和结果是有符号的整数时,如果发生溢出,则V=1;如果无溢出发生,则V=0;对于其他指令,V通常不发生变化。

(2)控制位的作用在图1中可以看出,在这里就不阐述了。

二:CPSR与CPSR_c的区别

      CPSR有4个8位区域:标志域(F)、状态域(S)、扩展域(X)、控制域(C)

      MSR - Load specified fields of the CPSR or SPSR with an immediate constant, or from the contents of a general-purpose register.

     Syntax:

     MSR{cond} <psr>_<fields>, #immed_8r MSR{cond} <psr>_<fields>, Rm where: cond is an optional condition code. <psr> is either CPSR or SPSR. <fields> specifies the field or fields to be moved. <fields> can be one or more of:

c control field mask byte (PSR[7:0]) x extension field mask byte (PSR[15:8]) s status field mask byte (PSR[23:16) f flags field mask byte (PSR[31:24]). immed_8r is an expression evaluating to a numeric constant. The constant must correspond to an 8-bit pattern rotated by an even number of bits within a 32-bit word. Rm is the source register.

      C 控制域屏蔽字节(psr[7:0])
      X 扩展域屏蔽字节(psr[15:8])
      S 状态域屏蔽字节(psr[23:16])
      F 标志域屏蔽字节(psr[31:24])
常用于MRS或MSR指令,用于psr中的值转移到寄存器或把寄存器的内容加载到psr中.
如:

MSR CPSR_c,#0xd3