状态寄存器

CPU 内部的寄存器中，有一种特殊的寄存器（对于不同的处理器，个数和结构都可能不同），这种寄存器在 ARM 中，被称为状态寄存器就是 CPSR（current program status register）寄存器，CPSR 和其他寄存器不一样，其他寄存器是用来存放数据的，都是整个寄存器具有一个含义，而 CPSR 寄存器是按位起作用的，也就是说，它的每一位都有专门的含义，记录特定的信息。

注：CPSR寄存器是32位的

• CPSR 的低 8 位（包括 I、F、T 和 M4-M0）称为控制位，程序无法修改，除非 CPU 运行于特权模式下，程序才能修改控制位。
• N、Z、C、V 均为条件码标志位。它们的内容可被算术或逻辑运算的结果所改变，并且可以决定某条指令是否被执行，意义重大。

N（Negative）标志

CPSR 的第 31 位是 N，符号标志位。它记录相关指令执行后，其结果是否为负，如果为负 N = 1，如果是非负数 N = 0。

在 ARM64 的指令集中，有的指令的执行时影响状态寄存器的，比如 add\sub\or 等，他们大都是运算指令（进行逻辑或算数运算）。

Z（Zero）标志

CPSR 的第 30 位是 Z，0 标志位。它记录相关指令执行后，其结果是否为 0，如果结果为0，那么 Z = 1，如果结果不为 0，那么 Z = 0。

对于 Z 的值，我们可以这样来看，Z 标记相关指令的计算结果是否为 0，如果为 0，则 Z 要记录下是 0 这样的肯定信息，在计算机中 1 表示逻辑真，表示肯定，所以当结果为 0 的时候 Z = 1，表示结果是 0，如果结果不为 0，则 Z 要记录下不是 0 这样的否定信息，在计算机中 0 表示逻辑假，表示否定，所以当结果不为 0 的时候 Z = 0，表示结果不为 0。

C（Carry）标志

CPSR 的第 30 位是 Z，0 标志位。它记录相关指令执行后,其结果是否为 0，如果结果为 0，那么 Z = 1，如果结果不为 0，那么 Z = 0。

对于位数为N的无符号数来说，其对应的二进制信息的最高位，即第 N - 1 位，就是它的最高有效位，而假想存在的第 N 位，就是相对于最高有效位的更高位。如下图所示：

进位

我们知道，当两个数据相加的时候，有可能产生从最高有效位想更高位的进位。比如两个 32 位数据：0xaaaaaaaa + 0xaaaaaaaa 将产生进位。由于这个进位值在 32 位中无法保存，我们就只是简单的说这个进位值丢失了。其实 CPU 在运算的时候，并不丢弃这个进位制，而是记录在一个特殊的寄存器的某一位上。ARM 下就用 C 位来记录这个进位值。比如，下面的指令：

mov w0,#0xaaaaaaaa；0xa 的二进制是 1010
adds w0,w0,w0； 执行后 相当于 1010 << 1 进位1（无符号溢出） 所以C标记 为 1
adds w0,w0,w0； 执行后 相当于 0101 << 1 进位0（无符号没溢出） 所以C标记 为 0
adds w0,w0,w0； 重复上面操作
adds w0,w0,w0

借位

当两个数据做减法的时候，有可能向更高位借位。再比如，两个 32 位数据：0x00000000 - 0x000000ff 将产生借位，借位后，相当于计算 0x100000000 - 0x000000ff。得到 0xffffff01 这个值。由于借了一位，所以 C 位用来标记借位。C = 0，比如下面指令：

mov w0,#0x0
subs w0,w0,#0xff ;
subs w0,w0,#0xff
subs w0,w0,#0xff

V（Overflow）溢出标志

CPSR 的第 28 位是 V，溢出标志位。在进行有符号数运算的时候，如果超过了机器所能标识的范围，称为溢出。

• 正数 + 正数 为负数 溢出
• 负数 + 负数 为正数 溢出
• 正数 + 负数 不可能溢出