什么是程序状态寄存器

程序状态寄存器（Program Status Register，PSR）是ARM体系结构中的一个寄存器，用于存储当前处理器的状态信息。它包含了很多位，每一位都代表了不同的状态。这些状态包括程序状态、中断状态、进位状态、溢出状态等等。程序可以通过访问PSR来获取处理器的状态信息。

程序状态寄存器的组成

程序状态寄存器由多个位组成，每个位都代表了不同的状态。其中最重要的位包括：

• 条件码（Condition Code）位：用于记录上一次运算的结果，包括零标志位（Z）、负标志位（N）、进位标志位（C）和溢出标志位（V）。
• 中断屏蔽（Interrupt Mask）位：用于控制中断的开关，当该位被设置为1时，处理器将不会响应任何中断请求。
• 执行状态（Execution State）位：用于记录处理器的执行状态，包括ARM状态和Thumb状态。
• 模式（Mode）位：用于记录处理器的当前模式，包括用户模式、系统模式、中断模式等。

访问程序状态寄存器的指令

ARM处理器提供了多个指令来访问程序状态寄存器，包括MRS、MSR、CPS等。下面分别介绍这些指令的用途和使用方法。

MRS指令

MRS指令（Move PSR to Register）用于将程序状态寄存器中的值复制到一个通用寄存器中。该指令的语法如下：

MRS{cond} Rd, PSR

其中，cond为条件码，Rd为目标寄存器，PSR为程序状态寄存器。例如，下面的指令将程序状态寄存器的值复制到R0寄存器中：

MRS R0, CPSR

MSR指令

MSR指令（Move Register to PSR）用于将一个通用寄存器的值复制到程序状态寄存器中。该指令的语法如下：

MSR{cond} PSR_field, Rn

其中，cond为条件码，PSR_field为要修改的程序状态寄存器位，Rn为源寄存器。例如，下面的指令将R0寄存器的值复制到程序状态寄存器的中断屏蔽位中：

MSR CPSR_f, R0

CPS指令

CPS指令（Change Processor State）用于改变处理器的执行状态和中断屏蔽状态。该指令的语法如下：

CPS{mode} iflags

其中，pg电子平台-PG电子游戏-PG电子官网mode为要切换的执行状态，iflags为要设置的中断屏蔽状态。例如，下面的指令将处理器切换到中断模式，并设置中断屏蔽位：

CPS #0x12

程序状态寄存器的使用场景

程序状态寄存器在ARM处理器中发挥着重要的作用，它可以被用于以下场景：

• 条件分支：程序可以通过检查条件码位来实现条件分支。
• 异常处理：当处理器遇到异常时，会自动将当前程序状态保存到程序状态寄存器中。
• 中断处理：中断处理程序可以通过访问程序状态寄存器来了解处理器的中断屏蔽状态和执行状态。
• 进程切换：当处理器切换进程时，会保存当前进程的程序状态到程序状态寄存器中，并加载新进程的程序状态。

程序状态寄存器的注意事项

在使用程序状态寄存器时，需要注意以下事项：

• 程序状态寄存器中的某些位是只读的，不能被修改。
• 在访问程序状态寄存器时，需要保证访问权限的正确性。
• 程序状态寄存器中的位数和位的含义可能会因为不同的ARM处理器而有所不同。
• 在使用CPS指令时，需要注意中断屏蔽状态的设置，否则可能会导致程序异常。

程序状态寄存器是ARM处理器中的一个重要寄存器，它存储了处理器的状态信息，包括条件码、中断屏蔽状态、执行状态和模式等。程序可以通过访问程序状态寄存器来获取处理器的状态信息，ARM处理器提供了多个指令来实现这一功能，包括MRS、MSR和CPS指令。在使用程序状态寄存器时，需要注意访问权限、中断屏蔽状态的设置等问题。