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1、ARM处理器CPSR标志位和条件符之间的关系类别：嵌入式系统 阅读：918 本文目的是要理清ARM处理器的CPSR状态标志和ARM指令的条件符之间的关系。 一、CPSR寄存器 ARMV4的CPSR寄存器（和保存它的SPSR寄存器）中的位分配如下图1所示。 图1程序状态寄存器格式 状态标志位含义：（其它位的含义和本文主题无关，此处不多介绍） N 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表示运算的结果为非零； C 可以有4种方法设置C的值： ─加法运算（包括
2、比较指令CMN）：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（包括比较指令CMP）：当运算时产生了借位，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。 ─对于其他的非加/减运算指令，C的值通常不改变。 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。 ─对于其他的非加/减运算指令，V的值通常不改变 二、条件符及对应的标志位 表1条件符描述表 三、关于C、V值更多的解释 处
3、理器内部以补码表示有符号数，8个二制位能够表达的整数范围是：+127~-128，16位表达的范围是：+32767~-32768。如果运算结果超出了这个范围，就是产生了溢出,有溢出，说明有符号数的运算结果需要考虑溢出情况。 溢出标志V和进位标志C是两个意义不同的标志。进位标志表示无符号数运算结果是否超出范围；溢出标志表示有符号数运算结果是否超出范围。 处理器对两个操作数进行运算时，按照无符号数求得结果，并相应设置进位标志C；同时，根据是否超出有符号数的范围设置溢出标志V。 应该利用哪个标志，则由程序员来决定。也就是说，如果将参加运算
4、的操作数认为是无符号数，就应该关心进位；认为是有符号数，则要注意是否溢出。 判断运算结果是否溢出有一个简单的规则：只有当两个相同符号数相加，而运算结果的符号与原数据符号相反时，产生溢出；其他情况下，则不会产生溢出。 代码举例1： LDRr0,=0x7fffffff LDRr1,=0x70000000; ADDSr0,r0,r1;//结果=0xefffffff 对于无符号数运算来说，没有进位。 对于有符号数运算来说，溢出。 此时C=0V=1； 代码举例2： LDRr0,=0xffffffff LDRr1,=0x700
5、00000; ADDSr0,r0,r1;//结果=0x6fffffff 对于无符号数运算来说，有进位。 对于有符号数运算来说，无溢出。 此时C=1V=0； 代码举例3： LDRr0,=0x8fffffff LDRr1,=0xf0000000; ADDSr0,r0,r1;//结果=0x7fffffff 此时C=？V=？；（思考一下，然后在ARM模拟器中验证下） 代码举例4：//思考减法时，C值的影响 LDRr0,=0x3 LDRr1,=0x2 SUBSr0,r0,r1 对比： LDRr0,=0x3 LDRr
6、1,=-2;（-2的补码0xfffffffe会送到r1） ADDSr0,r0,r1 四、CPSR状态标志和ARM指令的条件符之间的关系 有了上面的背景知识以后，接下来思考表1中CPSR状态标志和ARM指令的条件符之间的关系，下面选取其中的一项来分析。 如：GE：(有符号数大于等于) N=0V=0：结果是大于等于0的数，且无符合溢出，所以大于等于关系成立 N=1V=1：结果小于0，但有符号溢出 考虑以下情况：c=a-b 1.a<0,b<0 减法操作时不可能符号溢出 2.a>0,b<0 可能出现N=V=1??如（8位数
7、）：100-（-100）=200 显然a>b 3.a<0,b>0 参照上面提到过的判断溢出标志的简单规则，可以得出：在此情况下， 减法操作时如果结果小于0(N=1)，则不会出现符号溢出 所以（在N=1V=1前提下a<0,b>0）这种情况不可能出现 4.a>0,b>0 减法操作不可能出现符号溢出。 其它项的分析过程类似。 五、总结 尽管以上分析看起来有点复杂，但使用时在大多数情况下用一个简单的条件测试指令即可，不需要程序员计算出条件码的精确值即可得到需要的结果
