本文目的是要理清arm處理器的cpsr狀態標誌和arm指令的條件符之間的關係。
一、cpsr暫存器
arm v4的cpsr暫存器（和儲存它的spsr暫存器）中的位分配如下圖1所示。
圖1 程式狀態暫存器格式 n
n=1 表示運算的結果為負數；n=0 表示運算的結果為正數或零；
zz=1 表示運算的結果為零；z=0表示運算的結果為非零；
c可以有4種方法設定c的值：
─ 加法運算（包括比較指令cmn）：當運算結果產生了進製時（無符號數溢位），c=1，否則c=0。
─ 減法運算（包括比較指令cmp）：當運算時產生了借位，c=0，否則c=1。
─ 對於包含移位操作的非加/減運算指令，c為移出值的最後一位。
─ 對於其他的非加/減運算指令，c的值通常不改變。
v可以有2種方法設定v的值：
─ 對於加/減法運算指令，當運算元和運算結果為二進位制的補碼表示的帶符號數時，v=1表示符號位溢位。
─ 對於其他的非加/減運算指令，v的值通常不改變
二、條件符及對應的標誌位
表1 條件符描述表
三、關於c、v值更多的解釋
處理器內部以補碼表示有符號數，8個二制位能夠表達的整數範圍是：+127 ~ -128，16位表達的範圍是：+32767 ~ -32768。如果運算結果超出了這個範圍，就是產生了溢位,有溢位，說明有符號數的運算結果需要考慮溢位情況。
溢位標誌v和進製標誌c是兩個意義不同的標誌。進製標誌表示無符號數運算結果是否超出範圍；溢位標誌表示有符號數運算結果是否超出範圍。
處理器對兩個運算元進行運算時，按照無符號數求得結果，並相應設定進製標誌c；同時，根據是否超出有符號數的範圍設定溢位標誌v。
應該利用哪個標誌，則由程式設計師來決定。也就是說，如果將參加運算的運算元認為是無符號數，就應該關心進製；認為是有符號數，則要注意是否溢位。
判斷運算結果是否溢位有乙個簡單的規則：只有當兩個相同符號數相加，而運算結果的符號與原資料符號相反時，產生溢位；其他情況下，則不會產生溢位。
**舉例1：
ldrr0, =0x7fffffff
ldrr1, =0x70000000;
addsr0, r0, r1; //結果=0xefffffff
對於無符號數運算來說，沒有進製。
對於有符號數運算來說，溢位。
此時c=0 v=1；
**舉例2：
ldrr0, =0xffffffff
ldrr1, =0x70000000;
addsr0, r0, r1; //結果=0x6fffffff
對於無符號數運算來說，有進製。
對於有符號數運算來說，無溢位。
此時c=1 v=0；
**舉例3：
ldrr0, =0x8fffffff
ldrr1, =0xf0000000 ;
addsr0, r0, r1; //結果=0x7fffffff
此時c=？ v=？；（思考一下，然後在arm模擬器中驗證下）
**舉例4：//思考減法時，c值的影響
ldrr0, =0x3
ldrr1, =0x2
subsr0, r0, r1
對比：
ldrr0, =0x3
ldrr1, =-2;（-2的補碼0xfffffffe會送到r1）
addsr0, r0, r1
四、cpsr狀態標誌和arm指令的條件符之間的關係
有了上面的背景知識以後，接下來思考表1中cpsr狀態標誌和arm指令的條件符之間的關係，下面選取其中的一項來分析。
如：ge：(有符號數大於等於)
n=0 v=0：結果是大於等於0的數，且無符合溢位，所以大於等於關係成立
n=1 v=1：結果小於0，但有符號溢位
考慮以下情況：c=a-b
1.a<0, b<0
減法操作時不可能符號溢位
2.a>0, b<0
可能出現n=v=1?? 如（8位數）：100-（-100）=200
顯然a>b
3.a<0, b>0
參照上面提到過的判斷溢位標誌的簡單規則，可以得出：在此情況下，
減法操作時如果結果小於0 (n=1)，則不會出現符號溢位
所以（在n=1 v=1前提下a<0,b>0）這種情況不可能出現
4.a>0, b>0
減法操作不可能出現符號溢位。
其它項的分析過程類似。
五、總結
劉洪濤，
華清遠見嵌入式學院
講師。）
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RISC CISC 和 ARM處理器
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