RTEMS实时操作系统精要(2)-FLAGS、EFLAGS寄存器
FLAGS寄存器是Intel x86微處理器中的狀態寄存器,它包含處理器的當前狀態。這個寄存器是16位寬的。它的后繼者EFLAGS和RFLAGS寄存器的寬度分別為32位和64位。較寬的寄存器保持了與較小的前輩的兼容性。
位位置1、3和5的固定位,進位、奇偶校驗、調整、零和標志標志都繼承自更早的體系結構8080和8085。調整標志在8080中被稱為輔助進位,在Zilog Z80架構中被稱為半進位。
所有標志寄存器都包含條件碼,標志位可以讓一個機器語言指令的結果影響另一個指令。算術和邏輯指令設置部分或全部標志,而條件跳轉指令根據某些標志的值采取可變的動作。例如,jz(如果為0則跳轉)、jc(如果進位則跳轉)和jo(如果溢出則跳轉)取決于特定標志。其他條件跳轉測試幾個標志的組合。
標記寄存器可以從堆棧中移動或移動到堆棧中。這是保存和恢復處理器上下文工作的一部分,相對于一個例程,例如中斷服務例程,它對寄存器的更改不應該被調用代碼看到。以下是相關說明:
推入和彈出( push and pop)標志寄存器能使程序能夠操作標志中的信息,而不需要機器語言指令方式:
cld和std指令分別清除和設置方向標志(DF);但是沒有指令來補充DF
這可以通過以下匯編代碼實現:
與英特爾Cpu相關的定義和常量
//cpu\i386\include\rtems\score\registers.h/*** @file* * @brief Intel CPU Constants and Definitions* * @addtogroup RTEMSScoreCPUi386* * This file contains definition and constants related to Intel Cpu*//** COPYRIGHT (c) 1998 valette@crf.canon.fr** The license and distribution terms for this file may be* found in the file LICENSE in this distribution or at* http://www.rtems.org/license/LICENSE.*/#ifndef _RTEMS_SCORE_REGISTERS_H #define _RTEMS_SCORE_REGISTERS_H/** definition related to EFLAGS*/ #define EFLAGS_CARRY 0x1 #define EFLAGS_PARITY 0x4#define EFLAGS_AUX_CARRY 0x10 #define EFLAGS_ZERO 0x40 #define EFLAGS_SIGN 0x80#define EFLAGS_TRAP 0x100 #define EFLAGS_INTR_ENABLE 0x200 #define EFLAGS_DIRECTION 0x400 #define EFLAGS_OVERFLOW 0x800#define EFLAGS_IOPL_MASK 0x3000 #define EFLAGS_NESTED_TASK 0x8000#define EFLAGS_RESUME 0x10000 #define EFLAGS_VIRTUAL_MODE 0x20000 #define EFLAGS_ALIGN_CHECK 0x40000 #define EFLAGS_VIRTUAL_INTR 0x80000#define EFLAGS_VIRTUAL_INTR_PEND 0x100000 #define EFLAGS_ID 0x200000/** definitions related to CR0*/ #define CR0_PROTECTION_ENABLE 0x1 #define CR0_MONITOR_COPROC 0x2 #define CR0_COPROC_SOFT_EMUL 0x4 #define CR0_FLOATING_INSTR_EXCEPTION 0x8#define CR0_EXTENSION_TYPE 0x10 #define CR0_NUMERIC_ERROR 0x20#define CR0_WRITE_PROTECT 0x10000 #define CR0_ALIGMENT_MASK 0x40000#define CR0_NO_WRITE_THROUGH 0x20000000 #define CR0_PAGE_LEVEL_CACHE_DISABLE 0x40000000 #define CR0_PAGING 0x80000000/** definitions related to CR3*/#define CR3_PAGE_CACHE_DISABLE 0x10 #define CR3_PAGE_WRITE_THROUGH 0x8 #define CR3_PAGE_DIRECTORY_MASK 0xFFFFF000#endifEFLAGS寄存器:EFLAGS(program status and control) register主要用于提供程序的狀態及進行相應的控制
標志寄存器,又稱程序狀態寄存器(它的內容是Program Status Word,PSW)
這是一個,控制標志和系統標志的寄存器
標志寄存器EFLAGS中的系統標志和IOPL字段用于控制I/O訪問、可屏蔽硬件中斷、調試、任務切換以及虛擬8086模式 [2]
運算結果標志位編輯
進位標志CF
(Carry Flag)
進位標志CF主要用來反映運算是否產生進位。如果運算結果的最高位產生了一個進位(或借位),那么,其值為1,否則其值為0。使用該標志位的情況有:多字(字節)數的加減運算,無符號數的大小比較運算,移位操作,字(字節)之間移位,專門改變CF值的指令等。
奇偶標志PF
(Parity Flag)
奇偶標志PF用于反映運算結果中“1”的個數的奇偶性。如果“1”的個數為偶數,則PF的值為1,否則其值為0。利用PF可進行奇偶校驗檢查,或產生奇偶校驗位。在數據傳送過程中,為了提供傳送的可靠性,如果采用奇偶校驗的方法,就可使用該標志位。
輔助進位標志AF
(Auxiliary Carry Flag)
在發生下列情況時,輔助進位標志AF的值被置為1,否則其值為0:
(1)、在字操作時,發生低字節向高字節進位或借位時;
(2)、在字節操作時,發生低4位向高4位進位或借位時。
零標志ZF
(Zero Flag)
零標志ZF用來反映運算結果是否為0。如果運算結果為0,則其值為1,否則其值為0。
符號標志SF
(Sign Flag)
符號標志SF用來反映運算結果的符號位,它與運算結果的最高位相同。運算結果為正數時,SF的值為0,否則其值為1。
溢出標志OF
(Overflow Flag)
運算結果超過當前運算位數所能表示的范圍,OF的值被置為1,否則,OF的值被清為0
狀態控制標志位編輯
狀態控制標志位是用來控制CPU操作的,它們要通過專門的指令才能使之發生改變。
追蹤標志TF
(Trap Flag)
當追蹤標志TF被置為1時,CPU進入單步執行方式。
中斷允許標志IF
(Interrupt-enable Flag)
CPU外部的不可屏蔽中斷所發出的中斷請求,以及CPU內部產生的中斷請求。具體規定如下:
當IF=1時,CPU可以響應CPU外部的可屏蔽中斷發出的中斷請求
當IF=0時,CPU不響應CPU外部的可屏蔽中斷發出的中斷請求
CPU的指令系統中也有專門的指令來改變標志位IF的值
方向標志DF
(Direction Flag)
方向標志DF用來決定在串操作指令執行時有關指針寄存器發生調整的方向。在微機的指令系統中,還提供了專門的指令來改變標志位DF的值。
32位標志寄存器增加的標志位編輯
I/O特權標志IOPL
(I/O Privilege Level)
I/O特權標志用兩位二進制位來表示,也稱為I/O特權級字段。該字段指定了要求執行I/O指令的特權級。如果當前的特權級別在數值上小于等于IOPL的值,那么,該I/O指令可執行,否則將發生一個保護異常。
嵌套任務標志NT
(Nested Task)
嵌套任務標志NT用來控制中斷返回指令IRET的執行。具體規定如下:
當NT=0,用堆棧中保存的值恢復EFLAGS、CS和EIP,執行常規的中斷返回操作;
當NT=1,通過任務轉換實現中斷返回。
恢復標志RF
(Resume Flag)
恢復標志RF用來控制是否接受調試故障。規定:RF=0時,表示“接受”調試故障,否則拒絕之。在成功執行完一條指令后,處理機把RF置為0,當接受到一個非調試故障時,處理機就把它置為1。 [3]
虛擬8086方式標志VM
(Virtual 8086 Mode)
如果該標志的值為1,則表示處理機處于虛擬的8086方式下的工作狀態,否則,處理機處于一般保護方式下的工作狀態
EFLAGS是一個32位寄存器,用于表示布爾值的集合,用于存儲操作的結果和處理器的狀態。
參考引用
https://en.wikibooks.org/wiki/X86_Assembly
總結
以上是生活随笔為你收集整理的RTEMS实时操作系统精要(2)-FLAGS、EFLAGS寄存器的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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