ARM程序状态寄存器

ARM体系结构包含1个当前程序状态寄存器（CPSR）和5个各份的程序状态寄存器（SPSRs）。使用MSR和MRS指令来设置和读取这些寄存器。

当前程序状态寄存器（CPSR），持有关于当前处理器状态的信息。其他5个各份的程序状态寄存器（SPSR），每个特权模式都有一个，持有完成在这个模式下的例外处理时处理器必须返回的关于状态的信息。

SPSR用来进行异常处理，其功能包括：

（1）保存ALU中的当前操作信息。

（2）控制允许和禁止中断。

（3）设置处理器的运行模式。

程序状态寄存器的每一位的安排如图所示。

图 程序状态寄存器格式

1．条件码标志（Condition Code Flags）

N、Z、C、V均为条件码标志位。它们的内容可被算术或逻辑运算的结果所改变，并且可以决定某条指令是否被执行。

在ARM状态下，绝大多数的指令都是有条件执行的；在Thumb状态下，仅有分支指令是有条件执行的。条件码标志位的各位具体含义如表1所示。

表1 条件码标志位的具体含义

2．控制位

PSR的低8位（包括I、F、T和M［4∶0］）称为控制位，当发生异常时这些位可以被改变。如果处理器运行特权模式，那么这些位也可以由程序修改。

（1）中断禁止位I、F。

·I=1，禁止IRQ中断；

·F=1，禁止FIQ中断。

（2）T标志位：该位反映处理器的运行状态。

·对于ARM体系结构v5及以上版本的T系列处理器，当该位为l时，程序运行于Thumb状态，否则运行于ARM状态。

·对于ARM体系结构v5及以上版本的非T系列处理器，当该位为1时，执行下一条指令以引起位定义的指令异常；当该位为0时，表示运行于ARM状态。

（3）运行模式位M［4∶0］：MO、M1、M2、M3、M4是模式位，这些位决定了处理器的运行模式。具体含义如表2所示。

表2 运行模式位M［4∶0］的具体含义

由表2可知，并不是所有的运行模式位的组合都是有效的，其他的组合结果会导致处理器进入一个不可恢复的状态。

3.保留位

PSR中的其余位为保留位，当改变PSR中的条件码标志位或者控制位时，保留位不要改变，在程序中也不要使用保留位来存储数据。保留位将用于ARM版本的扩展。