1 指令语法
adc , ,
2 指令语义
adc
就是带「进位」加法,指令中的c
就是英文carry
。
整个指令等价于:
(Xd, _) = Xn + Xm + PSTATE.C
也就是将寄存器Xn
,寄存器Xm
,PSTATE
中的「进位」标志相加,将相加的结果写入寄存器Xd
,但是丢弃相加产生的「进位」。
也就是说,adc
指令只是使用PSTATE
中的「进位」标志,但是最终结果不影响PSTATE
中的「进位」标志。
3 PSTATE
上面代码中PSTATE
是Process State
,存储着ARM CPU
运行时的一些状态。
PSTATE
中最常见的状态就是 NZCV
:
N: 借位标志 - Negative Condition flag
Z: 0 - Zero Condition flag
C: 进位标志 - Carry Condition flag
V: 溢出标志 - Overflow Condition flag
要表示PSTATE
中的某一标志,比如「进位」,可以写成PSTATE.C
。
PSTATE
除了NZCV
这4
个标志外,还有其他标志。
如果将PSTATE
定义成一个结构体,可以表示为:
type ProcState is (
bits (1) N, // Negative condition flag
bits (1) Z, // Carry condition flag
bits (1) C, // Zero condition flag
bits (1) V, // Overflow condition flag
bits (1) D, // Debug mask bit [AArch64 only]
bits (1) A, // SError interrupt mask bit
bits (1) I, // IRQ mask bit
bits (1) F, // FIQ mask bit
bits (1) PAN, // Privileged Access Never Bit [v8.1]
bits (1) UAO, // User Access Override [v8.2]
bits (1) DIT, // Data Independent Timing [v8.4]
bits (1) TCO, // Tag Check Override [v8.5, AArch64]
bits (2) BTYPE, // Branch Type [v8.5]
bits (1) Z服务器托管A, // Accumulation array [SME]
bits (1) SM, // Streaming SVE mode [SME]
bits (1) ALLINT, // Interrupt mask bit
bits (1) SS, // Software step bit
bits (1) IL, // Illegal Execution state bit
bits (2) EL, // Exception level
bits (1) nRW, // not Register Width: 0=64, 1=32
bits (1) SP, // Stack pointer select: 0=SP0, 1=SPx [AArch64 only]
bits (1) Q, // Cumulative saturation flag [AArch32 only]
bits (4) GE, // Greater than or Equal flags [AArch32 only]
bits (1) SSBS, // Speculative Store Bypass Safe
bits (8) IT, // If-then bits, RES0 in CPSR [AArch32 only]
bits (1) J, // J bit, RES0 [AArch32 only, RES0 in SPSR and CPSR]
bits (1) T, // T32 bit, RES0 in CPSR [AArch32 only]
bits (1) E, // Endianness bit [AArch32 only]
bits (5) M // Mode field [AArch32 only]
)
可以看到,PSTATE
在ARM64
和ARM32
中不一样。有些标志在ARM64
和ARM32
都存在,有些却只在ARM64
或者ARM32
中单独存在。
同时,不同版本的ARM
架构,PSTATE
也不一样,比如标志BTYPE
就存在ARMv8.5
版本中。
4 查看 PSTATE
按照ARM
文档,在ARM32
下只能通过CPSR
寄存器查看PSTATE
的部分标志。
ARM64
想要查看PSTATE
,不同的标志都有单独对应的寄存器。比如查看NZCV
标志,就有NZCV
寄存器,ARM64
下已没有CPSR
寄存器。
// 按文档,ARM64 下查看 PSTATE 的寄存器
寄存器名 查看的标志
NZCV N, Z, C, V
DAIF D, A, I, F
CurrentEL EL
SPSel SP
PAN PAN
UAO UAO
DIT DIT
SSBS SSBS
TCO TCO
ALLINT ALLINT
CPSR
是32bit
寄存器,结构如下:
但是在实践过程中,iPhone 13 pro
是64bit
的ARM
架构处理器,但是却提供了CPSR
寄存器,而不能访问比如NZCV
寄存器:
(lldb) p/t $cpsr
(unsigned int) 0b01100000000000000001000000000000
(lldb) p/t $nzcv
error: :1:1: use of undeclared identifier '$nzcv'
$nzcv
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