003——状态寄存器

CPU内部的寄存器中，有一种特殊的寄存器(对于不同的处理器，个数和结构都可能不同)。这种寄存器在ARM中，被称为状态寄存器就是CPSR(current program status register)寄存器
CPSR和其他寄存器不一样，其他寄存器是用来存放数据的，都是整个寄存器具有一个含义。而CPSR寄存器是按位作用的，也就是说，它的每一位都有专门的含义，记录特定的信息。

注：CPSR寄存器是32位的

• CPSR的底8位(包括I、F、T和M[4:0])称为控制位，程序无法修改，除非CPU运行于特权模式下，程序才能修改控制位。

• 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，意义重大。

  
  
  

  CPSR寄存器

N(Negative)标志

CPSR的第31位是N，符号标志位。它记录相关指令执行后，其结果是否为负，如果为负N = 1，如果为非负数N = 0.
注意：在ARM64的指令集中，有的指令的执行时会影响状态寄存器，比如add\sub\or等，他们大都是运算指令(进行逻辑或算数运算)

Z(Zero)标志

CPSR的第30位是Z，0标志位。它记录相关指令执行后，其结果是否为0，如果结果为0。那么Z = 1。如果结果不为0，那么Z = 0.
对于Z的值，我们可以这样来看，Z标记相关指令的计算结果是否为0，如果为0，则要记录下“是0”这样的肯定信息。在计算机中1表示逻辑真，表示肯定。所以当结果为0的时候Z = 1，表示“结果是0”。如果结果不为0，则Z要记录下不是0这样的否定信息.在计算机中0表示逻辑假,表示否定,所以当结果不为0的时候Z = 0,表示结果不为0。

C(Carry)标志

CPSR的第29位是C，进位标志位。一般情况下，进行无符号数学的运算。
加法运算：当运算结果产生了进位时(无符号溢出)，C = 1，否则C=0.
减法运算(包括CMP)：当运算时产生了错位时(无符号溢出)，C=0，否则C=1.

对于位数为N的无符号数来说，其对应的二进制信息的最高位，即第N-1位，就是它的最高有效位，而假想存在的第N位，就是相对于最高有效位的更高位。如下图所示：

进位

我们知道，当俩个数据相加的时候，有可能产生从最高有效位向更高位的进位。比如俩个32位数据：0xaaaaaaaa + 0xaaaaaaaa,将产生进位。由于这个进位值32中无法保存，我们就只是简单的说这个进位值丢失了。其实CPU在运算的时候，并不丢弃这个进位制，而是记录在一个特殊的寄存器的某一位上。ARM下就用C位来记录 这个进位值。比如，下面的指令

mov w0,#0xaaaaaaaa；0xa 的二进制是 1010
adds w0,w0,w0； 执行后 相当于 1010 << 1 进位1（无符号溢出） 所以C标记 为 1
adds w0,w0,w0； 执行后 相当于 0101 << 1 进位0（无符号没溢出） 所以C标记 为 0
adds w0,w0,w0； 重复上面操作
adds w0,w0,w0

借位

当俩个数据做减法的时候，有可能向更高位借位。再比如，俩个32位数据：0x00000000 - 0x000000ff,将产生借位，借位后，相当于计算0x100000000 - 0x000000ff。得到的0xffffff01这个值。由于借了一位，所以C位用来标记借位。C=0比如下面指令：

mov w0,#0x0
subs w0,w0,#0xff ;
subs w0,w0,#0xff
subs w0,w0,#0xff

V(Overflow)溢出标志

CPSR的第28位是V，溢出标志位。在进行有符号运算的时候，如果超过了机器所能标识的范围，称为溢出。

• 正数 + 正数 为负数 溢出
• 负数 + 负数 为正数 溢出
• 正数 + 负数 不可能溢出