1.MSR和MRS指令介绍
MRS 指令: 对状态寄存器CPSR和SPSR进行读操作。通过读CPSR可以获得当前处理器的工作状态。读SPSR寄存器可以获得进入异常前的处理器状态(因为只有异常模式下有SPSR寄存器)。
MSR指令: 对状态寄存器CPSR和SPSR进行写操作。与MRS配合使用,可以实现对CPSR或SPSR寄存器的读-修改-写操作,可以切换处理器模式、或者允许/禁止IRQ/FIQ中断等。
2.CPSR 程序状态寄存器(current program status register)
如图所示,ARM每种工作模式除R0~R15共16个寄存器外,还有第17个寄存器CPSR,叫做 当前程序状态寄存器
CPSR寄存器格式:
在CPSR寄存器中主要用到了控制位,每个标志位如下图所示:
3.使用MSR指令写入数据
例: msr cpsr_c, #0xd2 @0xd2=1100 0010 禁止中断使能,进入中断模式
msr cpsr_c, #0x53 @0x53=0101 0011 开IRQ中断,禁止FIQ中断,进入ARM状态,设为管理(svc32)模式
其中cpsr_c是因为CPSR有4个8位区域:
C 控制域屏蔽字节([7:0])
X 扩展域屏蔽字节([15:8])
S 状态域屏蔽字节([23:16])
F 标志域屏蔽字节([31:24])
所以cpsr_c表示的是CPSR控制位、
4.使用MRS和MSR来设置2440位管理模式,实例:
mrs r0,cpsr 读状态寄存器cpsr的数据到r0中
bic r0,r0,#0x1f 对r0低5位进行清0,清除模式位 orr r0,r0,#0xd3 低8位或(110 10011), 设为管理(svc32)模式,禁止IRQ和FIQ中断 msr cpsr,r0 写入状态寄存器cpsr,更新。
5.SPSR程序保存状态寄存器(saved program status register)
SPSR用于保存CPSR的状态,以便异常返回后恢复异常发生时的工作状态。当特定的异常中断发生时,这个寄存器用于存放当前程序状态寄存器的内容。在异常中断退出时,可以用SPSR来恢复CPSR。
(注意:用户user模式和系统system模式不是异常中断模式,所以他没有SPSR。当用户在用户模式或系统模式访问SPSR,将产生不可预知的后果。)
在异常模式返回时,如果指令带有S后缀(除了比较指令以外),同时又以PC为目标寄存器进行操作,则操作的同时从SPSR恢复CPSR。以下都是可以恢复CPSR寄存器
例如:
movs pc, #0xff // cpsr = spsr; pc = 0xff
adds pc, r1, #0xffffff00 //cpsr = spsr; pc = r1 0xffffff00
ands pc, r1, r2 // cpsr = spsr; pc = r1 & r2;
ldmia sp!, { r0-r12,pc }^ // 中断返回, ^表示将spsr的值复制到cpsr