ARM存儲(chǔ)器之：協(xié)處理器CP15

作者：時(shí)間：2013-09-30 來源：網(wǎng)絡(luò)

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本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/257013.htm

15.1.1CP15寄存器訪問指令

通常對協(xié)處理器CP15的訪問使用以下兩種指令。

MCR：將ARM寄存器的值寫入CP15寄存器中；

MRC：將CP15寄存器的值寫入ARM寄存器中。

注意

通過協(xié)處理器訪問指令CDP、LDC和STC指令對協(xié)處理器CP15進(jìn)行訪問將產(chǎn)生不可預(yù)知的結(jié)果。

其中，CDP為協(xié)處理器數(shù)據(jù)操作指令，這個(gè)指令初始化一些與協(xié)處理器相關(guān)的操作；

LDC為一個(gè)或多個(gè)字的協(xié)處理器數(shù)據(jù)讀取指令，此指令從存儲(chǔ)器讀取數(shù)據(jù)到指定的協(xié)處理器中；

STC為一個(gè)或多個(gè)32位字的協(xié)處理器數(shù)據(jù)寫入指令，此指令初始化一個(gè)協(xié)處理器的寫操作，從給定的協(xié)處理器把數(shù)據(jù)傳送到存儲(chǔ)器中。

指令MCR和MRC指令訪問CP15寄存器使用通用語法。

語法格式為：

MCR{cond>}p15，opcode1=0>，Rd>，CRn>，CRm>{，opcode2>}

MRC{cond>}p15，opcode1=0>，Rd>，CRn>，CRm>{，opcode2>}

其中：

cond>為指令的執(zhí)行條件。當(dāng)cond>條件域?yàn)榭諘r(shí)，指令無條件執(zhí)行；

opcode1>在標(biāo)準(zhǔn)的MRC指令中，為協(xié)處理器的opcode1>，即操作數(shù)1。對于CP15來說，此操作數(shù)恒為0，即0b000。當(dāng)針對CP15的MRC指令中opcode1>不為0時(shí)，指令的操作結(jié)果不可預(yù)知；

Rd>為ARM寄存器，在ARM和協(xié)處理器交換數(shù)據(jù)時(shí)使用。在MRC指令中作為目的寄存器，在MCR中作為源寄存器。

注意

r15不能作為ARM寄存器出現(xiàn)在MRC或MCR指令中，如果r15作為Rd>出現(xiàn)在這里，那么指令的執(zhí)行結(jié)果不可預(yù)知。

CRn>是CP15協(xié)處理器指令中用到的主要寄存器。在MRC指令中為源寄存器，在MCR中為目的寄存器。CP15協(xié)處理器的寄存器c0、c1、…、c15均可出現(xiàn)在這里。

CRm>是附加的協(xié)處理器寄存器，用于區(qū)分同一個(gè)編號的不同物理寄存器和訪問類型。當(dāng)指令中不需要提供附加信息時(shí)，將CRm>指定為C0，否則指令的操作結(jié)果不可預(yù)知。

opcode2>提供附加信息，用于區(qū)分同一個(gè)編號的不同物理寄存器，當(dāng)指令中沒有指定附加信息時(shí)，省略opcode2>或者將其指定為0，否則指令的操作結(jié)果不可預(yù)知。

MCR和MRC指令只能操作在特權(quán)模式下，如果處理器運(yùn)行在用戶模式，指令的執(zhí)行結(jié)果不可預(yù)知。

注意

在用戶模式下，如果要訪問系統(tǒng)控制協(xié)處理器，通常的做法是由操作系統(tǒng)提供SWI軟中斷調(diào)用來完成系統(tǒng)模式的切換。由于不同型號的ARM處理器對此管理差別很大，所以建議用戶在應(yīng)用時(shí)將SWI作為一個(gè)獨(dú)立的模塊來管理并向上提供通用接口，以屏蔽不同型號處理器之間的差異。

例15.1給出了一個(gè)典型的利用SWI進(jìn)行模式切換的例子。

【例15.1】

典型的在SWI中進(jìn)行模式切換的例子。利用此例，調(diào)用SWI0來完成系統(tǒng)模式切換。

EHT_SWI

LDRsp,=EHT_Exception_Stack ;更新SWI堆棧指針

ADDsp,sp,#EXCEPTION_SIZE ;得到棧頂指針

STMDBsp!,{r0-r2,lr} ;保存程序中用到的寄存器

MRSr0,SPSR ;得到SPSR

STMDBsp!,{r0} ;保持SPSR

LDRr0,[lr,#-4] ;計(jì)算SWI指令地址

BICr0,r0,#0xFF000000 ;提取中斷向量號

CMPr0,#MAX_SWI ;檢測中斷向量范圍