ARM存储器之：协处理器CP15

15.1.1CP15寄存器访问指令

通常对协处理器CP15的访问使用以下两种指令。

MCR：将ARM寄存器的值写入CP15寄存器中；

MRC：将CP15寄存器的值写入ARM寄存器中。

指令MCR和MRC指令访问CP15寄存器使用通用语法。

语法格式为：

MCR{cond>}p15，opcode1=0>，Rd>，CRn>，CRm>{，opcode2>}

MRC{cond>}p15，opcode1=0>，Rd>，CRn>，CRm>{，opcode2>}

其中：

cond>为指令的执行条件。当cond>条件域为空时，指令无条件执行；

opcode1>在标准的MRC指令中，为协处理器的opcode1>，即操作数1。对于CP15来说，此操作数恒为0，即0b000。当针对CP15的MRC指令中opcode1>不为0时，指令的操作结果不可预知；

Rd>为ARM寄存器，在ARM和协处理器交换数据时使用。在MRC指令中作为目的寄存器，在MCR中作为源寄存器。

CRn>是CP15协处理器指令中用到的主要寄存器。在MRC指令中为源寄存器，在MCR中为目的寄存器。CP15协处理器的寄存器c0、c1、…、c15均可出现在这里。

CRm>是附加的协处理器寄存器，用于区分同一个编号的不同物理寄存器和访问类型。当指令中不需要提供附加信息时，将CRm>指定为C0，否则指令的操作结果不可预知。

opcode2>提供附加信息，用于区分同一个编号的不同物理寄存器，当指令中没有指定附加信息时，省略opcode2>或者将其指定为0，否则指令的操作结果不可预知。

MCR和MRC指令只能操作在特权模式下，如果处理器运行在用户模式，指令的执行结果不可预知。

例15.1给出了一个典型的利用SWI进行模式切换的例子。

【例15.1】

典型的在SWI中进行模式切换的例子。利用此例，调用SWI0来完成系统模式切换。

EHT_SWI

LDRsp,=EHT_Exception_Stack ;更新SWI堆栈指针

ADDsp,sp,#EXCEPTION_SIZE ;得到栈顶指针

STMDBsp!,{r0-r2,lr} ;保存程序中用到的寄存器

MRSr0,SPSR ;得到SPSR

STMDBsp!,{r0} ;保持SPSR

LDRr0,[lr,#-4] ;计算SWI指令地址

BICr0,r0,#0xFF000000 ;提取中断向量号

CMPr0,#MAX_SWI ;检测中断向量范围

LDRLSpc,[pc,r0,LSL#2] ;如果在范围内，跳转到软中断向量表

BEHT_SWI_Exit ;为定义的SWI指令出口

EHT_Jump_Table

DCDEHT_SU_Switch

DCDEHT_Disable_Interrupts

；*********************************************************************************

；用户可在此添加更多的自定义软中断，在此SWI0作为系统保留的软中断，调用例程EHT_SU_Switch，来进行模式切换

；*********************************************************************************

EHT_SU_Switch

MMU_DISABLE ;转换前禁用MMU

LDMIAsp!,{r0} ;从堆栈中取出SPSR

BICr0,r0,#MODE_MASK ;清除模式位

ORRr0,r0,#SYS_MODE ;设置程序状态字的supper模式位

STMDBsp!,{r0} ;从新将SPSR放入堆栈

BEHT_SWI_Exit

EHT_Disable_Interrupts

LDMIAsp!,{r0} ;从堆栈中读出SPSR

ORRr0,r0,#LOCKOUT ;禁止中断

STMDBsp!,{r0} ;存储SPSR到中断

;BEHT_SWI_Exit

EHT_SWI_Exit

LDMIAsp!,{r0} ;从堆栈中读出SPSR

MSRSPSR_cf,r0 ;将SPSR放入SPSR_cf

LDMIAsp!,{r0-r2,pc}^ ;寄存器出栈并返回

END