狀態寄存器
? ? CPU內部的寄存器中,有一種特殊的寄存器(對于不同的處理器,個數和結構都可能不同).這種寄存器在ARM中,被稱為狀態寄存器就是CPSR(current program status register)寄存器
? ? CPSR和其他寄存器不一樣,其他寄存器是用來存放數據的,都是整個寄存器具有一個含義.而CPSR寄存器是按位起作用的,也就是說,它的每一位都有專門的含義,記錄特定的信息.
cpsr特點
1.CPSR寄存器是32位的.
2.CPSR的低8位（包括I、F、T和M[4：0]）稱為控制位，程序無法修改,除非CPU運行于特權模式下,程序才能修改控制位!
3.N、Z、C、V均為條件碼標志位。它們的內容可被算術或邏輯運算的結果所改變，并且可以決定某條指令是否被執行!意義重大!
4.32位圖解如下
NZCV介紹
N（Negative）標志
CPSR的第31位是 N，符號標志位。它記錄相關指令執行后,其結果是否為負.如果為負 N = 1,如果是非負數 N = 0.
??注意,在ARM64的指令集中,有的指令的執行時影響狀態寄存器的,比如add\sub\or等,他們大都是運算指令(進行邏輯或算數運算)；
Z(Zero)標志
CPSR的第30位是Z，0標志位。它記錄相關指令執行后,其結果是否為0.如果結果為0.那么Z = 1.如果結果不為0,那么Z = 0.
?對于Z的值,我們可以這樣來看,Z標記相關指令的計算結果是否為0,如果為0,則N要記錄下是0這樣的肯定信息.在計算機中1表示邏輯真,表示肯定.所以當結果為0的時候Z = 1,表示結果是0.如果結果不為0,則Z要記錄下不是0這樣的否定信息.在計算機中0表示邏輯假,表示否定,所以當結果不為0的時候Z = 0,表示結果不為0。
C(Carry)標志
CPSR的第29位是C，進位標志位。一般情況下,進行無符號數的運算。加法運算：當運算結果產生了進位時（無符號數溢出），C=1，否則C=0。減法運算（包括CMP）：當運算時產生了借位時（無符號數溢出），C=0，否則C=1。
?對于位數為N的無符號數來說，其對應的二進制信息的最高位，即第N - 1位，就是它的最高有效位，而假想存在的第N位，就是相對于最高有效位的更高位。如下圖所示：
V(Overflow)溢出標志
CPSR的第28位是V，溢出標志位。在進行有符號數運算的時候，如果超過了機器所能標識的范圍，稱為溢出。
? ??注意：運算規則
正數 + 正數 為負數 溢出
負數 + 負數 為正數 溢出
正數 + 負數 不可能溢出
相關概念介紹
進位
?我們知道，當兩個數據相加的時候，有可能產生從最高有效位想更高位的進位。比如兩個32位數據：0xaaaaaaaa + 0xaaaaaaaa,將產生進位。由于這個進位值在32位中無法保存，我們就只是簡單的說這個進位值丟失了。其實CPU在運算的時候，并不丟棄這個進位制，而是記錄在一個特殊的寄存器的某一位上。ARM下就用C位來記錄這個進位值。比如，下面的指令：
mov w0,#0xaaaaaaaa；0xa 的二進制是 1010
adds w0,w0,w0； 執行后 相當于 1010 << 1 進位1（無符號溢出） 所以C標記 為 1
adds w0,w0,w0； 執行后 相當于 0101 << 1 進位0（無符號沒溢出） 所以C標記 為 0
adds w0,w0,w0； 重復上面操作\nadds w0,w0,w0
注：adds subs 等后面加s代表其運算會影響標記寄存器
借位
?當兩個數據做減法的時候，有可能向更高位借位。再比如，兩個32位數據：0x00000000 - 0x000000ff,將產生借位，借位后，相當于計算0x100000000 - 0x000000ff。得到0xffffff01 這個值。由于借了一位，所以C位 用來標記借位。C = 0.比如下面指令：
mov w0,#0x0
subs w0,w0,#0xff ;
subs w0,w0,#0xff
subs w0,w0,#0xff
真機實踐：
1.c語言中使用匯編代碼方法：1)在方法中加asm（）如下
void func（）
{
? ? asm（
? ? ? ? ? ? "mov w0,#0x0\n" ? //這區域中寫匯編代碼 換行用\n
）
}
2).創建匯編文件command + n 選擇assembly 文件寫匯編代碼，詳情見http://www.lxweimin.com/p/9f63cb7a334c? 這里就不重復介紹了。
2.cpsr作用實例：輸入以下代碼
/** 狀態寄存器 cpsr */
void cpsrFunc(){
? ? /**1. cpsr的作用 */?
? ? ?int a = 1;? ?
? ? ?int b = 2;? ?
? ? if (a == b) {? ? ?
? ? ? ? printf("a==b");?
? }? ? else? ? {? ? ? ?
? ? ? ?printf("a!=b"); ? ?
? ?}
}
運行結果如下圖：
在判斷結束并未執行的時候修改寄存器如下圖：
1）先切換成查看匯編模式
2）設置斷點并修改cpsr寄存器值
3）運行結果
3.N（negative）標志實例：
1）cpsrFunc方法中輸入以下代碼：
/** 2. negative標志符 */? ?
asm(? ?
? ? "mov w0,#0xffffffff\n"?
? ? ? "adds w0,w0,#0x0\n"?
? ? ? );
2）匯編調試
如圖0xffffffff在計算符號時候為負數，現在改成0x0fffffff看結果這個在有符號中為正數。
4.Z標志實例
1）cpsrFunc方法輸入以下代碼
/** 3. zero標志符 */
asm(?
? ? ? "mov w0,#0x0\n"? ? ?
? "adds w0,w0,#0x0\n"? ? ? ?
);
2）執行代碼效果：
3）將相加值修改成大于0 #0x1
5.C標志實例
注：C位主要是無符號的進位和借位問題，上文已經講了，這邊可以系統的理解。
1）進位當相加超限會進1，例如11 + 1 = 100 其中1超限被保存在c位，所以c位為1。
2）借位就是不夠減從前面借一位前面會多出1，例如 00 - 1 為100 - 1 = 11，同理憑空而生的1也保存在c位，所以得到借位為1，進位為1其他為0的結論，如果不理解可以死記。
代碼上面在介紹進位借位已經寫明大家可以自己嘗試。
6.V標志實例。
注：這邊是在有符號位運算。
1）cpsrFunc方法輸入以下代碼
?/** 5. overflow v位標志符號 */?
? asm(? ? ? ?
"mov w0,#0x7fffffff\n"? ? ?
? "adds w0,w0,#0x2\n"? ? ?
? "mov w0,#0x80000000\n"? ? ?
? "subs w0,w0,#0x2\n"? ? ?
? );
2）運行結果
注：mac計算器功能很強大是很好輔助工具。
如上圖當v位滿足正正得負 負負得正的情況下v位為1否則為0。
