ARM处理器CPSR的一些记录

老是会忘记，老是查资料 ，这次记录下来，调试异常处理时会用到的

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30

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27

~

8

7

6

5

4

3

2

1

0

N

Z

C

V

保留

I

F

T

M4

M3

M2

M1

M0

N

Negative/Less Than

I

IRQ disable

Z

Zero

F

FIQ disable

C

Carry/Borrow/Extend

T

State bit

V

Overflow

M0~4

Mode bits

1、条件码标志

  N、Z、C、V均为条件码标志位。它们的内容可被算术或逻辑运算的结果所改变，并且可以决定某条指令是否被执行。条件码标志各位的具体含义如下表所示：

标志位	含                                义
N	当用两个补码表示的带符号数进行运算时，N=1表示运算的结果为负数；N=0表示运算的结果为正数或零
Z	Z=1表示运算的结果为零，Z=0表示运算的结果非零。
C	可以有4种方法设置C的值：
	-加法运算（包括CMP）：当运算结果产生了进位时（无符号数溢出），C=1，否则C=0。
	-减法运算（包括CMP）：当运算时产生了借位时（无符号数溢出），C=0，否则C=1。
	-对于包含移位操作的非加/减运算指令，C为移出值的最后一位。
	-对于其它的非加/减运算指令，C的值通常不会改变。
V	可以有2种方法设置V的值：
	-对于加减法运算指令，当操作数和运算结果为二进制的补码表示的带符号数时，V=1表示符号位溢出
	-对于其它的非加/减运算指令，V的值通常不会改变。
Q	在ARM V5及以上版本的E系列处理器中，用Q标志位指示增强的DSP运算指令是否发生了溢出。在其它版本的处理器中，Q标志位无定义

  在ARM状态下，绝大多数的指令都是有条件执行的；在THUMB状态下，仅有分支指令是条件执行的。

2 控制位

  CPSR的低8位（包括I、F、T和M[4：0]）称为控制位，当发生异常时这些位可以被改变。如果处理器运行于特权模式时，这些位也可以由程序修改。

  ·中断禁止位I、F：置1时，禁止IRQ中断和FIQ中断。

  ·T标志位：该位反映处理器的运行状态。当该位为1时，程序运行于THUMB状态，否则运行于ARM状态。该信号反映在外部引脚TBIT上。在程序中不得修改CPSR中的TBIT位，否则处理器工作状态不能确定。

  ·运行模式位M[4：0]：这几位是模式位，这些位决定了处理器的运行模式。具体含义如下表所示：

  ·保留位：CPSR中的其余位为保留位，当改变CPSR中的条件码标志位或者控制位时，保留位不要改变，在程序中也不要用保留位存储数据。保留位将用于ARM版本的扩展。

M[4：0]	处理器模式	ARM模式可访问的寄存器	THUMB模式可访问的寄存器
0b10000	用户模式	PC,CPSR,R0~R14	PC,CPSR,R0~R7,LR,SP
0b10001	FIQ模式	PC,CPSR,SPSR_fiq,R14_fiq~R8_fiq,R0~R7	PC,CPSR,SPSR_fiq,LR_fiq,SP_fiq,R0~R7
0b10010	IRQ模式	PC,CPSR,SPSR_irq,R14_irq~R13_irq,R0~R12	PC,CPSR,SPSR_irq,LR_irq,SP_irq,R0~R7
0b10011	管理模式	PC,CPSR,SPSR_svc,R14_svc~R13_svc,R0~R12	PC,CPSR,SPSR_svc,LR_svc,SP_svc,R0~R7
0b10111	中止模式	PC,CPSR,SPSR_abt,R14_abt~R13_abt,R0~R12	PC,CPSR,SPSR_abt,LR_abt,SP_abt,R0~R7
0b11011	未定义模式	PC,CPSR,SPSR_und,R14_und~R13_und,R0~R12	PC,CPSR,SPSR_und,LR_und,SP_und,R0~R7
0b11111	系统模式	PC,CPSR,R0~R14	PC,CPSR,LR,SP,R0~R74

在启动代码里，我们会看到如 msr cpsr_cxsf,r0这样的代码。 
用MSR指令对PSR进行操作的时候，为了设定操作的范围，避免对某些位的操作而影响其他部分而定义了这几个FLAG。 
具体指令如下： 
MSR{cond} _, #immed_8r 
MSR{cond} _, Rm 
的具体含义如下： 
specifies the field or fields to be moved. 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]).

msr cpsr_cxsf,r1        ;这里的cxsf表示从低到高分别占用的4个8bit的数据域

指令中有时还有出现cpsr_cf, cpsr_all, cpsr_c等，这里： 
        c 指  CPSR中的control field ( PSR[7:0]) 
        f 指  flag field (PSR[31:24]) 
        x 指  extend field (PSR[15:8]) 
        s 指  status field ( PSR[23:16])

其中cpsr的位表示为： 
31 30 29 28  ---   7   6   -   4     3     2     1     0 
N   Z   C   V         I   F       M4  M3  M2  M1  M0 
                                       0    0    0    0    0     User26 模式 
                                       0    0    0    0    1     FIQ26 模式 
                                       0    0    0    1    0     IRQ26 模式 
                                       0    0    0    1    1     SVC26 模式 
                                       1    0    0    0    0     User 模式 
                                       1    0    0    0    1     FIQ 模式 
                                       1    0    0    1    0     IRQ 模式 
                                       1    0    0    1    1     SVC 模式 
                                       1    0    1    1    1     ABT 模式 
                                       1    1    0    1    1     UND 模式

深入分析： 
对于MSR（寄存器到状态寄存器）的指令， 
        MSR CPSR,        r0 
        MSR CPSR_all,    r0 
        MSR CPSR_flg,   r0 
都是已经过时的表示方法。 
对于MRS（状态寄存器到寄存器）的指令， 
        MRS R0,     CPSR        等同于MRS R0, CPSR_cxsf 
        MRS R0,     CPSR_all    会有waring 
        MRS R0,     CPSR_flg   会有错误 
在ADS中使用c,f,x,s表示cpsr的各个部分是推荐的。从指令来说： 
        MSR CPSR_f,         r0机器码为0xe128f000 
        MSR CPSR_c,         r0机器码为0xe121f000 
        MSR CPSR_x,         r0机器码为0xe122f000 
        MSR CPSR_s,         r0机器码为0xe124f000 
可见机器码中用bit[29:16]4bit表示是f,c,x,s的。所以能够在机器执行的时候， 
给予不同的执行结果。为了代码向后兼容性，建议使用f,c,x,s尾缀。