ARM基礎(chǔ)知識連載（2）

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程序狀態(tài)寄存器

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CPSR(當(dāng)前程序狀態(tài)寄存器)在任何處理器模式下被訪問。它包含了條件標(biāo)志位、中斷禁止位、當(dāng)前處理器模式標(biāo)志以及其他的一些控制和狀態(tài)位。每一種處理器

模式下都有一個專用的物理狀態(tài)寄存器，稱為SPSR（備份程序狀態(tài)寄存器）
。當(dāng)特定的異常中斷發(fā)生時，這個寄存器用于存放當(dāng)前程序狀態(tài)寄存器的內(nèi)容。在異常中斷退出時，可以用SPSR來恢復(fù)CPSR。由于用戶模式和系統(tǒng)模式不是異常

中斷模式，所以他沒有SPSR。當(dāng)用戶在用戶模式或系統(tǒng)模式訪問SPSR，將產(chǎn)生不可預(yù)知的后果。
CPSR格式如下所示。SPSR和CPSR格式相同。

 31  30  29  28  27           26           7  6  5  4  3  2  1  0
 N   Z   C   V   Q          DNM(RAZ)       I  F  T  M4 M3 M2 M1 M0

***條件標(biāo)志位***
N——本位設(shè)置成當(dāng)前指令運(yùn)算結(jié)果的bit[31]的值。當(dāng)兩個表示的有符號整數(shù)運(yùn)算時，n=1表示運(yùn)算結(jié)果為負(fù)數(shù)，n=0表示結(jié)果為正書或零。

z——z=1表示運(yùn)算的結(jié)果為零；z=0表示運(yùn)算的結(jié)果不為零。對于CMP指令，Z=1表示進(jìn)行比較的兩個數(shù)大小相等。

C——下面分四種情況討論C的設(shè)置方法：
 在加法指令中（包括比較指令CMP），當(dāng)結(jié)果產(chǎn)生了進(jìn)位,則C=1,表示無符號運(yùn)算發(fā)生上溢出；其他情況C=0。
 在減法指令中（包括減法指令CMP），當(dāng)運(yùn)算中發(fā)生錯位，則C=0，表示無符號運(yùn)算數(shù)發(fā)生下溢出；其他情況下C=1。
 對于包含移位操作的非加堿運(yùn)算指令，C中包含最后一次溢出的的位的數(shù)值
 對于其他非加減運(yùn)算指令，C位的值通常不受影響
V——對于加減運(yùn)算指令，當(dāng)操作數(shù)和運(yùn)算結(jié)果為二進(jìn)制的補(bǔ)碼表示的帶符號數(shù)時，V=1表示符號為溢出；通常其他指令不影響V位。

***Q標(biāo)識位***
在ARM V5的E系列處理器中，CPSR的bit[27]稱為q標(biāo)識位，主要用于指示增強(qiáng)的dsp指令是否發(fā)生了溢出。同樣的spsr的bit[27]位也稱為q標(biāo)識位，用于在異常中

斷發(fā)生時保存和恢復(fù)CPSR中的Q標(biāo)識位。
在ARM V5以前的版本及ARM V5的非E系列的處理器中，Q標(biāo)識位沒有被定義。

***CPSR中的控制位***

CPSR的低八位I、F、T、M[4:0]統(tǒng)稱為控制位。當(dāng)異常中斷發(fā)生時這些位發(fā)生變化。在特權(quán)級的處理器模式下，軟件可以修改這些控制位。

**中斷禁止位：當(dāng)I=1時禁止IRQ中斷，當(dāng)F=1時禁止FIQ中斷

**T控制位：T控制位用于控制指令執(zhí)行的狀態(tài)，即說明本指令是ARM指令還是Thumb指令。對于ARM V4以更高版本的T系列ARM處理器，T控制位含義如下：
 T=0表示執(zhí)行ARM指令
 T=1表示執(zhí)行Thumb指令
對于ARM V5以及更高版本的非T系列處理器，T控制位的含義如下
 T=0表示執(zhí)行ARM指令
 T=1表示強(qiáng)制下一條執(zhí)行的指令產(chǎn)生未定指令中斷

***M控制位***
M控制位控制處理器模式，具體含義如下：

 M[4:0]       處理器模式      可訪問的寄存器
 ob10000  user                  pc,r14~r0,CPSR
 0b10001  FIQ                   PC,R14_FIQ-R8_FIQ,R7~R0,CPSR,SPSR_FIQ
 0b10010  IRQ                   PC,R14_IRQ-R13_IRQ,R12~R0,CPSR,SPSR_IRQ
 0B10011  SUPERVISOR     PC,R14_SVC-R13_SVC,R12~R0,CPSR,SPSR_SVC
 0b10111  ABORT             PC,R14_ABT-R13_ABT,R12~R0,CPSR,SPSR_ABT
 0b11011  UNDEFINEED     PC,R14_UND-R8_UND,R12~R0,CPSR,SPSR_UND
 0b11111  SYSTEM           PC,R14-R0,CPSR(ARM V4以及更高版本）

***CPSR中的其他位***

這些位用于將來擴(kuò)展。應(yīng)用軟件不要操作這些位。