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ARM
Contents
基本概念
进位与借位
溢出
ARM汇编测试·
总结
1 基本概念
1.1 进位与借位
进位与借位是无符号数而言的。 进位：无符号数相加时，最高有效位向更高位进位，表示无符号数运算发生上溢出。借位：无符号数相减时，最高有效位向更高位借值，表示无符号数运算发生下溢出。ARM状态寄存器CPSR的C位表示进位或非借位标志（Carry/borrow flag） 加法指令中（包括比较指令CMN，根据两数相加结果进行比较），当结果产生了进位，则C = 1 ，其他情况C = 0；（进位标志，发生进位时C=1）在减法指令中（包括比较指令CMP，根据两数相减结果进行比较），当结果发生错位，则C = 0 ，其他情况C = 1；（非借位标志，发生借位时C=0）对于包含移位操作的非加/减法运算指令，C为最后一次被溢出的位的数值。对于8位无符号数（0~255）： 58＋124＝182，范围内，无进位170＋124＝294，范围外，有进位 1.2 溢出溢出是有符号数而言的，即运算结果超出最大范围。只有当两个相同符号数相加，而运算结果的符号与原数据符号相反时（MSB为符号位），产生溢出。（两个正数相加或正数减负数、两个负数相加或负数减正数；对于一正一负相加则不可能出现溢出） CPSR的V位表示溢出标志（oVerflow flag）： 在加/减法运算指令中，当操作数与运算结果为二进制的补码表示的带符号数时，V = 1表示符号位溢出。如：两个正数执行ADDS指令后，和运算结果的MSB为1（视为负数），则发生溢出。 对于8位有符号数（-128~127）： －86＋124＝28 ，范围内，无溢出58＋124＝182 ，范围外，有溢出注意：C和V标志位的利用由程序员来决定，即若认为操作数为无符号数，则关心C标志；若认为操作数为有符号数，则关心V标志。 2 ARM汇编测试
加法指令： 整数状态标志位cmn r0, r1 adds r2, r0, r1 ldr r0, =0x80000000 ldr r1, =0x70000000 adds r2, r0, r1 ;最大值为0xffffffff未发生进位, c = 0, 但MSB为1, 则n = 1表负数 ldr r0, =0x80000000 ldr r1, =0x80000000 adds r2, r0, r1 ; 结果为[0]表示进位 c = 1 ldr r0, =-3 ;补码0xfffffffd ldr r1, =-2 ;补码0xfffffffe adds r2, r0, r1 ;负数补码相加, 结果为0xfffffffb，显然发生了进位， C = 1减法指令： 整数状态标志位cmp r0, r1 subs r2, r0, r1 ldr r0, =123 ldr r1, =100 subs r2, r1 ,r0 ;结果为-0x17，其补码为0xffffffe9, 发生借位 C=0 subs r2, r0 ,r1 ;结果为0x17, 未发生借位 C=1 将操作数视为有符号数，测试V标志 ; 正数 + 正数 (MSB = 0) ldr r0, =0x70000000 ldr r1, =0x70000000 adds r2, r1 ,r0 ; 高位MSB=1，溢出, v = 1 ; 正数 - 负数 (正数 + 正数 ) ldr r0, =0x80000000 ldr r1, =0x70000000 subs r2, r1 ,r0 ;溢出 v = 1 ; 负数 - 正数 (负数 + 负数) subs r2, r0 ,r1 ;溢出 v = 1 ; 负数 + 负数 (MSB = 1) ldr r0, =0x80000000 ldr r1, =0x80000000 adds r2, r0 ,r1 ; 结果为0, 即MSB=0, 溢出 v = 1 3 总结 无符号数在相加时才会发生进位，相减发生借位；有符号数只有在两正数或负数相加时（减正数可视作加负数，减负数视作加正数）才会发生溢出，其他情况不会溢出；由于汇编不能真正区别有符号与无符号数，一般由程序员主观决定，对于无符号数关心C位，有符号数则关心V位。数字在计算机中是以其补码进行存储的，正数的补码为其本身，负数的补码为原码按位取反+1。END |
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