ARM處理器CPSR標(biāo)志位和條件符之間的關(guān)系

本文目的是要理清ARM處理器的CPSR狀態(tài)標(biāo)志和ARM指令的條件符之間的關(guān)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(biāo)志位含義:(其它位的含義和本文主題無關(guān),此處不多介紹)

N

N=1 表示運算的結(jié)果為負(fù)數(shù);N=0 表示運算的結(jié)果為正數(shù)或零;

Z

Z=1 表示運算的結(jié)果為零;Z=0表示運算的結(jié)果為非零;

C

可以有4種方法設(shè)置C的值:

─ 加法運算(包括比較指令CMN):當(dāng)運算結(jié)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(dāng)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(shè)置V的值:

─ 對于加/減法運算指令,當(dāng)操作數(shù)和運算結(jié)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(yīng)的標(biāo)志位

圖1 程序狀態(tài)寄存器格式

表1 條件符描述表

三、關(guān)于C、V值更多的解釋

處理器內(nèi)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(jié)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(jié)果需要考慮溢出情況。

溢出標(biāo)志V和進位標(biāo)志C是兩個意義不同的標(biāo)志。進位標(biāo)志表示無符號數(shù)運算結(jié)果是否超出范圍;溢出標(biāo)志表示有符號數(shù)運算結(jié)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(jié)果,并相應(yīng)設(shè)置進位標(biāo)志C;同時,根據(jù)是否超出有符號數(shù)的范圍設(shè)置溢出標(biāo)志V。

應(yīng)該利用哪個標(biāo)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(rèn)為是無符號數(shù),就應(yīng)該關(guān)心進位;認(rèn)為是有符號數(shù),則要注意是否溢出。

判斷運算結(jié)果是否溢出有一個簡單的規(guī)則:只有當(dāng)兩個相同符號數(shù)相加,而運算結(jié)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。

 

   來源:維庫開發(fā)網(wǎng)
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