狀態(tài)寄存器
???CPU內(nèi)部的寄存器中,有一種特殊的寄存器(對(duì)于不同的處理器,個(gè)數(shù)和結(jié)構(gòu)都可能不同).這種寄存器在ARM中,被稱為狀態(tài)寄存器就是CPSR(current program status register)寄存器
CPSR和其他寄存器不一樣,其他寄存器是用來存放數(shù)據(jù)的,都是整個(gè)寄存器具有一個(gè)含義.而CPSR寄存器是按位起作用的,也就是說,它的每一位都有專門的含義,記錄特定的信息.
注:CPSR寄存器是32位的
- CPSR的低8位（包括I碉输、F钦购、T和M[4：0]）稱為控制位截酷，程序無法修改,除非CPU運(yùn)行于特權(quán)模式下,程序才能修改控制位!
-
N、Z缎岗、C哈打、V均為條件碼標(biāo)志位。它們的內(nèi)容可被算術(shù)或邏輯運(yùn)算的結(jié)果所改變挖炬，并且可以決定某條指令是否被執(zhí)行!意義重大!
cpsr.jpg
N（Negative）標(biāo)志
CPSR的第31位是 N揽浙，符號(hào)標(biāo)志位。它記錄相關(guān)指令執(zhí)行后,其結(jié)果是否為負(fù).如果為負(fù) N = 1,如果是非負(fù)數(shù) N = 0.
???注意,在ARM64的指令集中,有的指令的執(zhí)行時(shí)影響狀態(tài)寄存器的,比如add\sub\or等,他們大都是運(yùn)算指令(進(jìn)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算)意敛；
Z(Zero)標(biāo)志
CPSR的第30位是Z馅巷，0標(biāo)志位。它記錄相關(guān)指令執(zhí)行后,其結(jié)果是否為0.如果結(jié)果為0.那么Z = 1.如果結(jié)果不為0,那么Z = 0.
???對(duì)于Z的值,我們可以這樣來看,Z標(biāo)記相關(guān)指令的計(jì)算結(jié)果是否為0,如果為0,則N要記錄下"是0"這樣的肯定信息.在計(jì)算機(jī)中1表示邏輯真,表示肯定.所以當(dāng)結(jié)果為0的時(shí)候Z = 1,表示"結(jié)果是0".如果結(jié)果不為0,則Z要記錄下"不是0"這樣的否定信息.在計(jì)算機(jī)中0表示邏輯假,表示否定,所以當(dāng)結(jié)果不為0的時(shí)候Z = 0,表示"結(jié)果不為0"草姻。
C(Carry)標(biāo)志
CPSR的第29位是C钓猬，進(jìn)位標(biāo)志位。一般情況下,進(jìn)行無符號(hào)數(shù)的運(yùn)算碴倾。
加法運(yùn)算：當(dāng)運(yùn)算結(jié)果產(chǎn)生了進(jìn)位時(shí)（無符號(hào)數(shù)溢出）逗噩，C=1，否則C=0跌榔。
減法運(yùn)算（包括CMP）：當(dāng)運(yùn)算時(shí)產(chǎn)生了借位時(shí)（無符號(hào)數(shù)溢出）辙喂，C=0，否則C=1饥追。
???對(duì)于位數(shù)為N的無符號(hào)數(shù)來說紫新，其對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制信息的最高位，即第N - 1位担平，就是它的最高有效位示绊，而假想存在的第N位，就是相對(duì)于最高有效位的更高位暂论。如下圖所示：
進(jìn)位
???我們知道面褐，當(dāng)兩個(gè)數(shù)據(jù)相加的時(shí)候，有可能產(chǎn)生從最高有效位向更高位的進(jìn)位取胎。比如兩個(gè)32位數(shù)據(jù)：0xaaaaaaaa + 0xaaaaaaaa,將產(chǎn)生進(jìn)位展哭。由于這個(gè)進(jìn)位值在32位中無法保存，我們就只是簡(jiǎn)單的說這個(gè)進(jìn)位值丟失了闻蛀。其實(shí)CPU在運(yùn)算的時(shí)候匪傍，并不丟棄這個(gè)進(jìn)位制，而是記錄在一個(gè)特殊的寄存器的某一位上觉痛。ARM下就用C位來記錄這個(gè)進(jìn)位值役衡。比如，下面的指令
mov w0,#0xaaaaaaaa薪棒；0xa 的二進(jìn)制是 1010
adds w0,w0,w0手蝎； 執(zhí)行后 相當(dāng)于 1010 << 1 進(jìn)位1（無符號(hào)溢出） 所以C標(biāo)記 為 1
adds w0,w0,w0榕莺； 執(zhí)行后 相當(dāng)于 0101 << 1 進(jìn)位0（無符號(hào)沒溢出） 所以C標(biāo)記 為 0
adds w0,w0,w0； 重復(fù)上面操作
adds w0,w0,w0
借位
???當(dāng)兩個(gè)數(shù)據(jù)做減法的時(shí)候柑船，有可能向更高位借位帽撑。再比如，兩個(gè)32位數(shù)據(jù)：0x00000000 - 0x000000ff,將產(chǎn)生借位鞍时，借位后亏拉，相當(dāng)于計(jì)算0x100000000 - 0x000000ff。得到0xffffff01 這個(gè)值逆巍。由于借了一位及塘，所以C位 用來標(biāo)記借位。C = 0.比如下面指令：
mov w0,#0x0
subs w0,w0,#0xff ;
subs w0,w0,#0xff
subs w0,w0,#0xff
V(Overflow)溢出標(biāo)志
CPSR的第28位是V锐极，溢出標(biāo)志位笙僚。在進(jìn)行有符號(hào)數(shù)運(yùn)算的時(shí)候，如果超過了機(jī)器所能標(biāo)識(shí)的范圍灵再，稱為溢出肋层。
- 正數(shù) + 正數(shù) 為負(fù)數(shù) 溢出
- 負(fù)數(shù) + 負(fù)數(shù) 為正數(shù) 溢出
- 正數(shù) + 負(fù)數(shù) 不可能溢出
