本文目的是要理清ARM處理器的CPSR狀態(tài)標志和ARM指令的條件符之間的關系。
一、CPSR寄存器
ARM V4的CPSR寄存器(和保存它的SPSR寄存器)中的位分配如下圖1所示。
狀態(tài)標志位含義:(其它位的含義和本文主題無關,此處不多介紹)
N
N=1 表示運算的結果為負數(shù);N=0 表示運算的結果為正數(shù)或零;
Z
Z=1 表示運算的結果為零;Z=0表示運算的結果為非零;
C
可以有4種方法設置C的值:
─ 加法運算(包括比較指令CMN):當運算結果產(chǎn)生了進位時(無符號數(shù)溢出),C=1,否則C=0。
─ 減法運算(包括比較指令CMP):當運算時產(chǎn)生了借位,C=0,否則C=1。
─ 對于包含移位操作的非加/減運算指令,C為移出值的最后一位。
─ 對于其他的非加/減運算指令,C的值通常不改變。
V
可以有2種方法設置V的值:
─ 對于加/減法運算指令,當操作數(shù)和運算結果為二進制的補碼表示的帶符號數(shù)時,V=1表示符號位溢出。
─ 對于其他的非加/減運算指令,V的值通常不改變
二、條件符及對應的標志位
圖1 程序狀態(tài)寄存器格式
表1 條件符描述表
三、關于C、V值更多的解釋
處理器內部以補碼表示有符號數(shù),8個二制位能夠表達的整數(shù)范圍是:+127 ~ -128,16位表達的范圍是:+32767 ~ -32768。如果運算結果超出了這個范圍,就是產(chǎn)生了溢出,有溢出,說明有符號數(shù)的運算結果需要考慮溢出情況。
溢出標志V和進位標志C是兩個意義不同的標志。進位標志表示無符號數(shù)運算結果是否超出范圍;溢出標志表示有符號數(shù)運算結果是否超出范圍。
處理器對兩個操作數(shù)進行運算時,按照無符號數(shù)求得結果,并相應設置進位標志C;同時,根據(jù)是否超出有符號數(shù)的范圍設置溢出標志V。
應該利用哪個標志,則由程序員來決定。也就是說,如果將參加運算的操作數(shù)認為是無符號數(shù),就應該關心進位;認為是有符號數(shù),則要注意是否溢出。
判斷運算結果是否溢出有一個簡單的規(guī)則:只有當兩個相同符號數(shù)相加,而運算結果的符號與原數(shù)據(jù)符號相反時,產(chǎn)生溢出;其他情況下,則不會產(chǎn)生溢出。