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1、ARM处理器CPSR标志位和条件符之间的关系ARh处理器CPSR标志位和条件符之间的关系类别：嵌入式系统本文目的是要理清ARh处理器的CPSR犬态标志和ARMt令的条件 符之间的关系。一、CPSF寄存器ARM V4勺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犬态标志位含义：（其它位的含义和本文主题无关，此处不多介绍）NN=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；ZZ=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：一加法运算（包括比较指令 CMN :当运算结果产生了进位时（无符号数溢出），C=1
2、,否则C=Q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。一对于其他的非加/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。一对于其他的非加/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
3、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
4、会产生溢出。代码举例 1： LDR r0, =0x7fffffffLDRr1, =0x70000000;ADDS r0, 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=0 V=1；代码举例 2： LDR r0, =0xffffffffLDR r1,=0x70000000; ADDS r0, 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：LDR r0, =0x8fffffffLDR r1,=0xf0000000 ; ADDS r0, r
5、0, r1; / 结果=0x7fffffff此时 C=?V二？；（思考一下，然后在 ARM莫拟器中验证下）代码举例4: II思考减法时，C值的影响 LDR r0, =0x3 LDR r1, =0x2 SUBS r0, r0, r1 对比： LDR r0, =0x3 LDR r1, =-2; （-2 的补码 0xfffffffe 会送到r1 ） ADDS r0, r0, r1四、CPSR犬态标志和ARM旨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犬态标志和ARM旨令的条件符之间的关系，下面选取其中的一项来分析。女口：GE （有符号数大于等于）N=0 V=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=1 V=1 :结果小于0，但有符号溢出考虑以下情况： c=a-b 1.a0, b0, bb 3.a0 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=1 V=1前提下a0）这种情况不可能出现4.a0, b0 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。
