常见的五大ARM存储器之一：协处理器CP15

器的值写入ARM寄存器中。

　　注意通过协处理器访问指令CDP、LDC和STC指令对协处理器CP15进行访问将产生不可预知的结果。

　　其中，CDP为协处理器数据操作指令，这个指令初始化一些与协处理器相关的操作；

　　LDC为一个或多个字的协处理器数据读取指令，此指令从存储器读取数据到指定的协处理器中；

　　STC为一个或多个32位字的协处理器数据写入指令，此指令初始化一个协处理器的写操作，从给定的协处理器把数据传送到存储器中。

　　指令MCR和MRC指令访问CP15寄存器使用通用语法。

　　语法格式为：

　　MCR{《cond》} p15，《opcode1=0》，《Rd》，《CRn》，《CRm》{，《opcode2》}

　　MRC{《cond》} p15，《opcode1=0》，《Rd》，《CRn》，《CRm》{，《opcode2》}

　　其中：

　　《cond》为指令的执行条件。当《cond》条件域为空时，指令无条件执行；

　　《opcode1》在标准的MRC指令中，为协处理器的《opcode1》，即操作数1。对于CP15来说，此操作数恒为0，即0b000。当针对CP15的MRC指令中《opcode1》不为0时，指令的操作结果不可预知；

　　《Rd》为ARM寄存器，在ARM和协处理器交换数据时使用。在MRC指令中作为目的寄存器，在MCR中作为源寄存器。

　　注意r15不能作为ARM寄存器出现在MRC或MCR指令中，如果r15作为《Rd》出现在这里，那么指令的执行结果不可预知。

　　《CRn》是CP15协处理器指令中用到的主要寄存器。在MRC指令中为源寄存器，在MCR中为目的寄存器。CP15协处理器的寄存器c0、c1、…、c15均可出现在这里。

　　《CRm》是附加的协处理器寄存器，用于区分同一个编号的不同物理寄存器和访问类型。当指令中不需要提供附加信息时，将《CRm》指定为C0，否则指令的操作结果不可预知。

　　《opcode2》提供附加信息，用于区分同一个编号的不同物理寄存器，当指令中没有指定附加信息时，省略《opcode2》或者将其指定为0，否则指令的操作结果不可预知。

　　MCR和MRC指令只能操作在特权模式下，如果处理器运行在用户模式，指令的执行结果不可预知。

　　注意在用户模式下，如果要访问系统控制协处理器，通常的做法是由操作系统提供SWI软中断调用来完成系统模式的切换。由于不同型号的ARM处理器对此管理差别很大，所以建议用户在应用时将SWI作为一个独立的模块来管理并向上提供通用接口，以屏蔽不同型号处理器之间的差异。

　　例1给出了一个典型的利用SWI进行模式切换的例子。

　　【例1】

　　典型的在SWI中进行模式切换的例子。利用此例，调用SWI 0来完成系统模式切换。

　　EHT_SWI

　　LDR sp，=EHT_Exception_Stack ;更新SWI堆栈指针

　　ADD sp，sp，#EXCEPTION_SIZE ;得到栈顶指针

　　STMDB sp！，{r0-r2，lr} ;保存程序中用到的寄存器

　　MRS r0，SPSR ;得到SPSR

　　STMDB sp！，{r0} ;保持SPSR

　　LDR r0，［lr，#-4］ ;计算SWI指令地址

　　BIC r0，r0，#0xFF000000 ;提取中断向量号

　　CMP r0，#MAX_SWI ;检测中断向量范围

　　LDRLS pc，［pc，r0，LSL #2］ ;如果在范围内，跳转到软中断向量表

　　B EHT_SWI_Exit ;为定义的SWI指令出口

　　EHT_Jump_Table

　　DCD EHT_SU_Switch

　　DCD EHT_Disable_Interrupts

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

　　；用户可在此添加更多的自定义软中断，在此SWI0作为系统保留的软中断，调用例程EHT_SU_Switch，来进行模式切换

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

　　EHT_SU_Switch

　　MMU_DISABLE ;转换前禁用MMU

　　LDMIA sp！，{r0} ;从堆栈中取出SPSR

　　BIC r0，r0，#MODE_MASK ;清除模式位

　　ORR r0，r0，#SYS_MODE ;设置程序状态字的supper模式位

　　STMDB sp！，{r0} ;从新将SPSR放入堆栈

　　B EHT_SWI_Exit

　　EHT_Disable_Interrupts

　　LDMIA sp！，{r0} ;从堆栈中读出SPSR

　　ORR r0，r0，#LOCKOUT ;禁止中断

　　STMDB sp！，{r0} ;存储SPSR到中断

　　; B EHT_SWI_Exit

　　EHT_SWI_Exit

　　LDMIA sp！，{r0} ;从堆栈中读出SPSR

　　MSR SPSR_cf，r0 ;将SPSR放入SPSR_cf

　　LDMIA sp！，{r0-r2，pc}^ ;寄存器出栈并返回

　　END

　　1.2 CP15中的寄存器

　　表1给出了CP15主要寄存器的功能和作用。

　　表1 CP15寄存器

　　寄存器编号基 本 作 用特 殊 用 途

　　0ID编号（只读）ID和Cache类型

　　1控制位各种控制位

　　2存储器保护和控制MMU：地址转换表基地址

　　PU：Cache属性设置

　　3内存保护和控制MMU：域访问控制

　　PU：写缓存控制

　　4内存保护和控制保留