数据传送指令之: 程序状态寄存器指令
(2)指令的语法格式
MSR{cond>} CPSR_fields>,#immediate>
MSR{cond>} CPSR_fields>,#Rm>
MSR{cond>} SPSR_fields>,#immediate>
MSR{cond>} SPSR_fields>,#Rm>
① cond>
为指令编码中的条件域。它指示LDM(1)指令在什么条件下执行。当cond>忽略时,指令为无条件执行(cond=AL(Alway))。
② fields>
设置状态寄存器中需要操作的位。状态寄存器的32位可以分为4个8位的域(field)。
· bits[31∶24]为条件标志位域,用f表示。
· bits[23∶16]状态位域,用s表示。
· bits[15∶8]扩展位域,用x表示。
· bits[7∶0]控制位域,用c表示。
③ immediate >
表示将要传送到状态寄存器中的立即数。
(3)指令操作的伪代码
指令操作伪代码如下面程序段所示。
If ConditionPassed{cond} then
If opcode[25]==1
Operand=8_bit_immediate Rotate_Right {rotate_imm*2}
Else /*opcode[25]==0*/
Operand=Rm
If R==0 then
If field_mask[0]==1 and InAPrivilegedMode() then
CPSR[7:0]=operand[7:0]
If field_mask[1]==1 and InAPrivilegedMode() then
CPSR[15:8]=operand[15:8]
If field_mask[2]==1 and InAPrivilegedMode() then
CPSR[23:16]=operand[23:16]
If field_mask[2]==1 then
CPSR[31:24]=operand[31:24]
Else /*R==1*/
If field_mask[0]==1 and InAPrivilegedMode() then
SPSR[7:0]=operand[7:0]
If field_mask[1]==1 and InAPrivilegedMode() then
SPSR[15:8]=operand[15:8]
If field_mask[2]==1 and InAPrivilegedMode() then
SPSR[23:16]=operand[23:16]
If field_mask[2]==1 then
SPSR[31:24]=operand[31:24]
5.6.3 程序状态寄存器指令应用
在ARM处理器中,只有MRS指令可以将状态寄存器CPSR或SPSR读出到通用寄存器中。指令格式如下:
MRS{cond} Rd,PSR
其中,Rd为目标寄存器,Rd不允许为程序计数器PC。PSR为CPSR或SPSR。
MRS指令举例如下。
MRS r1,CPSR ;将CPSR状态寄存器读取,保存到r1中
MRS r2,SPSR ;将SPSR状态寄存器读取,保存到r1中
MRS指令读取CPSR,可用来判断ALU的状态标志以及IRQ/FIQ中断是否允许等;在异常处理程序中,读SPSR可指定进入异常前的处理器状态等。MRS与MSR配合使用,实现CPSR或SPSR寄存器的读-修改-写操作,可用来进行处理器模式切换,允许/禁止IRQ/FIQ中断等设置。另外,进程切换或允许异常中断嵌套时,也需要使用MRS指令读取SPSR状态值并保存起来。
【例5.7】使能IRQ中断
ENABLE_IRQ
MRS r0,CPSR
BIC r0,r0,#0x80
MSR CPSR_c,r0
MOV PC,LR
【例5.8】禁止IRQ中断
DISABLE_IRQ
MRS r0,CPSR
ORR r0,r0,#0x80
MSR CPSR_c,r0
MOV PC,LR
在ARM处理器中,只有MSR指令可以直接设置状态寄存器CPSR或SPSR。指令格式如下。
MSR{cond} PSR_field,#immed_8r
MSR{cond} PSR_field,Rm
其中,PSR是指CPSR或SPSR。fields>设置状态寄存器中需要操作的位。状态寄存器的32位可以分为4个8位的域(field)。bits[31:24]为条件标志位域,用f表示;bits[23:16]为状态位域,用s表示;bits[15:8]为扩展位域,用x表示;bits[7:0]为控制位域,用c表示;immed_8r为要传送到状态寄存器指定域的立即数,8位;Rm为要传送到状态寄存器指定域的数据源寄存器。
MSR指令举例如下。
MSR CPSR_c,#0xD3 ;CPSR[7:0]=0xD3,切换到管理模式
MSR CPSR_cxsf,r3 ;CPSR=R3
只有在特权模式下才能修改状态寄存器。
程序中不能通过MSR指令直接修改CPSR中T位控制位来实现ARM状态/Thumb状态的切换,必须使用BX指令来完成处理器状态的切换(因为BX指令属转移指令,它会打断流水线状态,实现处理器状态的切换)。MRS与MSR配合使用,实现CPSR或SPSR寄存器的读-修改-写操作,可用来进行处理器模式切换以及允许/禁止IRQ/FIQ中断等设置。
【例5.9】堆栈指令初始化
INITSTACK
MOV r0,LR ;保存返回地址
;设置管理模式堆栈
MSR CPSR_c,#0xD3
LDR SP,StackSvc
;设置中断模式堆栈
MSR CPSR_c,#0xD2
LDR SP,StackSvc
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