ARM存儲器之：協處理器CP15

15.1.1CP15寄存器訪問指令

通常對協處理器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。

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>為指令的執行條件。當cond>條件域為空時，指令無條件執行；

opcode1>在標準的MRC指令中，為協處理器的opcode1>，即操作數1。對于CP15來說，此操作數恒為0，即0b000。當針對CP15的MRC指令中opcode1>不為0時，指令的操作結果不可預知；

Rd>為ARM寄存器，在ARM和協處理器交換數據時使用。在MRC指令中作為目的寄存器，在MCR中作為源寄存器。

CRn>是CP15協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協處理器的寄存器c0、c1、…、c15均可出現在這里。

CRm>是附加的協處理器寄存器，用于區分同一個編號的不同物理寄存器和訪問類型。當指令中不需要提供附加信息時，將CRm>指定為C0，否則指令的操作結果不可預知。

opcode2>提供附加信息，用于區分同一個編號的不同物理寄存器，當指令中沒有指定附加信息時，省略opcode2>或者將其指定為0，否則指令的操作結果不可預知。

MCR和MRC指令只能操作在特權模式下，如果處理器運行在用戶模式，指令的執行結果不可預知。

例15.1給出了一個典型的利用SWI進行模式切換的例子。

【例15.1】

典型的在SWI中進行模式切換的例子。利用此例，調用SWI0來完成系統模式切換。

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

LDRLSpc,[pc,r0,LSL#2] ;如果在范圍內，跳轉到軟中斷向量表

BEHT_SWI_Exit ;為定義的SWI指令出口

EHT_Jump_Table

DCDEHT_SU_Switch

DCDEHT_Disable_Interrupts

；*********************************************************************************

；用戶可在此添加更多的自定義軟中斷，在此SWI0作為系統保留的軟中斷，調用例程EHT_SU_Switch，來進行模式切換

；*********************************************************************************

EHT_SU_Switch

MMU_DISABLE ;轉換前禁用MMU

LDMIAsp!,{r0} ;從堆棧中取出SPSR

BICr0,r0,#MODE_MASK ;清除模式位

ORRr0,r0,#SYS_MODE ;設置程序狀態字的supper模式位

STMDBsp!,{r0} ;從新將SPSR放入堆棧

BEHT_SWI_Exit

EHT_Disable_Interrupts

LDMIAsp!,{r0} ;從堆棧中讀出SPSR

ORRr0,r0,#LOCKOUT ;禁止中斷

STMDBsp!,{r0} ;存儲SPSR到中斷

;BEHT_SWI_Exit

EHT_SWI_Exit

LDMIAsp!,{r0} ;從堆棧中讀出SPSR

MSRSPSR_cf,r0 ;將SPSR放入SPSR_cf

LDMIAsp!,{r0-r2,pc}^ ;寄存器出棧并返回

END