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[ARM 汇编]高级部分—系统控制协处理器—3.2.3 控制寄存器的读写操作

2023-06-26 22:20 由 博客0214 发表于 #后端开发

在这一部分，我们将学习如何使用ARM汇编指令在系统控制协处理器（CP15）的控制寄存器上执行读写操作。我们将通过实例来讲解如何使用MCR（Move to Coprocessor Register）和MRC（Move from Coprocessor Register）指令进行读写操作。

  1. MCR指令

MCR指令用于将ARM内核寄存器的值写入协处理器寄存器。其语法如下：

MCR <coproc>, <opcode1>, <Rd>, <CRn>, <CRm>, <opcode2>

例如，要将ARM寄存器R0的值写入CP15的控制寄存器（c1）：

MCR p15, 0, r0, c1, c0, 0
  1. MRC指令

MRC指令用于将协处理器寄存器的值读入ARM内核寄存器。其语法如下：

MRC <coproc>, <opcode1>, <Rd>, <CRn>, <CRm>, <opcode2>

例如，要将CP15的控制寄存器（c1）的值读入ARM寄存器R0：

MRC p15, 0, r0, c1, c0, 0

现在，我们将通过一个实例来展示如何使用这些指令读写控制寄存器。在本实例中，我们将对CP15的控制寄存器（c1）进行操作，以启用和禁用数据缓存。

实例：启用和禁用数据缓存
_start:
    ; 1. 读取控制寄存器（c1）的值到ARM寄存器R0
    MRC p15, 0, r0, c1, c0, 0

    ; 2. 启用数据缓存（将第2位设为1）
    ORR r0, r0, #0x4
    ; 将修改后的值写回控制寄存器
    MCR p15, 0, r0, c1, c0, 0

    ; 3. 等待一段时间（这里用循环模拟）
    LDR r1, =0x100000
_wait_enable:
    SUBS r1, r1, #1
    BNE _wait_enable

    ; 4. 禁用数据缓存（将第2位设为0）
    BIC r0, r0, #0x4
    ; 将修改后的值写回控制寄存器
    MCR p15, 0, r0, c1, c0, 0

    ; 5. 程序继续执行其他任务

在此示例中，我们首先使用MRC指令将控制寄存器（c1）的值读入ARM寄存器R0。接下来，我们使用ORR指令将R0的第2位设为1，以启用数据缓存。然后，我们使用MCR指令将修改后的R0值写回控制寄存器。

在等待一段时间（这里用循环模拟）后，我们使用BIC指令将R0的第2位设为0，以禁用数据缓存。最后，我们再次使用MCR指令将修改后的R0值写回控制寄存器。

通过本实例，您应该已经了解了如何在ARM汇编程序中使用MCR和MRC指令对系统控制协处理器的控制寄存器进行读写操作。请注意，这里我们仅对数据缓存进行了启用和禁用操作，但实际上，控制寄存器可以控制许多其他系统功能，例如指令缓存、MMU等。

在实际开发中，您可能需要根据具体的硬件和软件需求对不同的控制寄存器进行操作。在这个过程中，请务必参考相关的技术文档，以确保正确操作协处理器寄存器。同时，要注意在操作系统控制寄存器时，可能需要特定的权限级别，否则可能会导致程序异常。

这就是“高级部分”的“第一章 系统控制协处理器”的“3.2.2 控制寄存器的读写操作”的全部内容。希望这个讲解对您有所帮助，如果您对某个知识点还有疑问，或者需要更多实例，请随时提问。
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