arm中CPSR,SPSR功能与拜访

　 CPSR:程序状况寄存器(current program status register) ，cpsr在用户级编程时用于存储条件码。CPSR包含条件码标志，中止制止位，当时处理器形式以及其他状况和操控信息。

　 SPSR:程序状况保存寄存器。SPSR用于保存CPSR的状况，以便反常回来后康复反常发生时的作业状况。

CPSR(当时程序状况寄存器)在任何处理器形式下被拜访。它包含了条件标志位、中止制止位、当时处理器形式标志以及其他的一些操控和状况位。每一种处理器形式下都有一个专用的物理状况寄存器，称为SPSR（备份程序状况寄存器）。当特定的反常中止发生时，这个寄存器用于寄存当时程序状况寄存器的内容。在反常中止退出时，能够用SPSR来康复CPSR。因为用户形式和体系形式不是反常中止形式，所以他没有SPSR。当用户在用户形式或体系形式拜访SPSR，将发生不行预知的成果。

CPSR格局如下所示。SPSR和CPSR格局相同。

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

***条件标志位***

N——本位设置成当时指令运算成果的bit[31]的值。当两个表明的有符号整数运算时，n=1表明运算成果为负数，n=0表明成果为正书或零。

z——z=1表明运算的成果为零；z=0表明运算的成果不为零。关于CMP指令，Z=1表明进行比较的两个数巨细持平。

C——下面分四种状况评论C的设置办法：

在加法指令中（包含比较指令CMP），当成果发生了进位,则C=1,表明无符号运算发生上溢出；其他状况C=0。

在减法指令中（包含减法指令CMP），当运算中发生错位，则C=0，表明无符号运管用发生下溢出；其他状况下C=1。

关于包含移位操作的非加减运算指令，C中包含最终一次溢出的的位的数值。关于其他非加减运算指令，C位的值一般不受影响。

V——关于加减运算指令，当操作数和运算成果为二进制的补码表明的带符号数时，V=1表明符号为溢出；一般其他指令不影响V位。

***Q标识位***

在ARM V5的E系列处理器中，CPSR的bit[27]称为q标识位，首要用于指示增强的dsp指令是否发生了溢出。相同的spsr的bit[27]位也称为q标识位，用于在反常中止发生时保存和康复CPSR中的Q标识位。

在ARM V5曾经的版别及ARM V5的非E系列的处理器中，Q标识位没有被界说。

***CPSR中的操控位***

CPSR的低八位I、F、T、M[4:0]统称为操控位。当反常中止发生时这些位发生变化。在特权级的处理器形式下，软件能够修正这些操控位。

**中止制止位：当I=1时制止IRQ中止，当F=1时制止FIQ中止

**T操控位：T操控位用于操控指令履行的状况，即阐明本指令是ARM指令仍是Thumb指令。关于ARM V4以更高版别的T系列ARM处理器，T操控位意义如下：

T=0表明履行ARM指令

T=1表明履行Thumb指令

关于ARM V5以及更高版别的非T系列处理器，T操控位的意义如下

T=0表明履行ARM指令

T=1表明强制下一条履行的指令发生不决指令中止

***M操控位***

M操控位操控处理器形式，详细意义如下：

M[4:0] 处理器形式 可拜访的寄存器

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以及更高版别）

***CPSR中的其他位***

这些位用于将来扩展。应用软件不要操作这些位。

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(CPSR,SPSR)拜访指令

ARM 微处理器支撑程序状况寄存器拜访指令，用于在程序状况寄存器和通用寄存器之间传送数据，程序状况寄存器拜访指令包含以下两条：

— MRS： 程序状况寄存器到通用寄存器的数据传送指令

— MSR： 通用寄存器到程序状况寄存器的数据传送指令

1、 MRS 指令

MRS 指令的格局为：MRS{条件} 通用寄存器，程序状况寄存器（CPSR 或SPSR）

MRS 指令用于将程序状况寄存器的内容传送到通用寄存器中。该指令一般用在以下几种状况：

－ 当需求改动程序状况寄存器的内容时，可用MRS 将程序状况寄存器的内容读入通用寄存器，修正后再写回程序状况寄存器。

－当在反常处理或进程切换时，需求保存程序状况寄存器的值，可先用该指令读出程序状况寄存器的值，然后保存。

指令示例：

MRS R0，CPSR ；传送CPSR 的内容到R0

MRS R0，SPSR ；传送SPSR 的内容到R0

2、 MSR 指令

MSR 指令的格局为：MSR{条件} 程序状况寄存器（CPSR 或SPSR）_<域>，操作数

MSR 指令用于将操作数的内容传送到程序状况寄存器的特定域中。其间，操作数能够为通用寄存器或当即数。<域>用于设置程序状况寄存器中需求操作的位，32 位的程序状况寄存器可分为4 个域：

位[31：24]为条件标志位域，用f 表明；

位[23：16]为状况位域，用s 表明；

位[15：8]为扩展位域，用x 表明；

位[7：0]为操控位域，用c 表明；

该指令一般用于康复或改动程序状况寄存器的内容，在运用时，一般要在MSR 指令中指明即将操作的域。

指令示例：

MSR CPSR，R0 ；传送R0 的内容到CPSR

MSR SPSR，R0 ；传送R0 的内容到SPSR

MSR CPSR_c，R0 ；传送R0 的内容到SPSR，但只是修正CPSR 中的操控位域

1 状况寄存器传送至通用寄存器类指令

功用：将状况寄存器的内容传送至通用寄存器。

格局：

MRS{<条件码>}Rd,CPSR}SPSR

其间：

Rd 方针寄存器，Rd不允许R15。

R=0 将CPSR中的内容传送意图寄存器。

R=1 将SPSR中的内容传送至意图寄存器。

注释：

MRS与MSR合作运用，作为更新PSR的读-修正-写序列的一部分。例如：改动处理器或铲除标志Q。留意：当处理器在用户形式或体系形式下，必定不能企图拜访SPSR这条指令，不影响条件码标志。

例：

MRS R0，CRSR ；将CPSR中的内容传送至R0

MRS R3，SPSR ；将SPSR中的内容传送至R3

2 .通用寄存器传送至状况寄存器传送指令

功用：将通用寄存器的内容传送至状况寄存器.

格局：

MSR{<条件码>CPSR_f|SPSR_f,<#ommed_8r>

MSR{<条件码>CPSR_|SPSR_,Rm

其间：

字段能够是以下之一或多种：

C：操控域屏蔽字段（PSR中的第0位到第7位）；

X：扩展域屏蔽字段（PSR中的第8位到第15位）；

S：状况域屏蔽字段（PSR中的第16位到第32位）；

F：标志域屏蔽字段（PSR中的第24位到第31位）。

immed_8r 值数字常量的表达式。常量有必要对应8位位图。该位图在32位字中循环移位偶数数位。

Rm 源寄存器。

注释：

同前一条指令（MRS）。

例1：设置N、Z、C、V标志。

MSR CPSR_f,#&f0000000 ；仅高位有用，其他有必要为0

例2：

仅置位C标志，保存N、Z、V标志。

MRS R0，CPSR ；将CPSR中的内容传送至R0

ORR R0，R0，#&1f ；置位R0的第29位

MSR CPSR_c,R0 ；再将R0中的内容传送至CPSR