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标题: ARM CP15协处理器说明（1） [打印本页]

作者: look_w 时间: 2017-9-24 18:04 标题: ARM CP15协处理器说明（1）

访问CP15寄存器指令的编码格式及语法说明如下：

31 28	27 24	23 21	20	19 16	15 12	11 8	7 5	4	3 0
cond	1 1 1 0	opcode_1	L	cr n	rd	1 1 1 1	opcode_2	1	crm

说明：
<opcode_1>：协处理器行为操作码，对于CP15来说，<opcode_1>永远为0b000，否则结果未知。
<rd>：不能是r15/pc，否则，结果未知。
<crn>：作为目标寄存器的协处理器寄存器，编号为C0~C15。
<crm>：附加的目标寄存器或源操作数寄存器，如果不需要设置附加信息，将crm设置为c0，否则结果未知。
<opcode_2>：提供附加信息比如寄存器的版本号或者访问类型，用于区分同一个编号的不同物理寄存器，可以省略<opcode_2>或者将其设置为0，否则结果未知。

指令	说明	语法格式
mcr	将ARM处理器的寄存器中的数据写到CP15中的寄存器中	mcr{<cond>} p15, <opcode_1>, <rd>, <crn>, <crm>, {<opcode_2>}
mrc	将CP15中的寄存器中的数据读到ARM处理器的寄存器中	mcr{<cond>} p15, <opcode_1>, <rd>, <crn>, <crm>, {<opcode_2>}

4.1.2 CP15寄存器介绍CP15的寄存器列表如表4-1所示。
表4-1 ARM处理器中CP15协处理器的寄存器

寄存器编号	基本作用	在MMU中的作用	在PU中的作用
0	ID编码（只读）	ID编码和cache类型
1	控制位（可读写）	各种控制位
2	存储保护和控制	地址转换表基地址	Cachability的控制位
3	存储保护和控制	域访问控制位	Bufferablity控制位
4	存储保护和控制	保留	保留
5	存储保护和控制	内存失效状态	访问权限控制位
6	存储保护和控制	内存失效地址	保护区域控制
7	高速缓存和写缓存	高速缓存和写缓存控制
8	存储保护和控制	TLB控制	保留
9	高速缓存和写缓存	高速缓存锁定
10	存储保护和控制	TLB锁定	保留
11	保留
12	保留
13	进程标识符	进程标识符
14	保留
15	因不同设计而异	因不同设计而异	因不同设计而异

CP15的寄存器C0

CP15中寄存器C0对应两个标识符寄存器，由访问CP15中的寄存器指令中的<opcode_2>指定要访问哪个具体物理寄存器，<opcode_2>与两个标识符寄存器的对应关系如下所示：

opcode_2编码	对应的标识符号寄存器
0b000	主标识符寄存器
0b001	cache类型标识符寄存器
其他	保留

1）主标识符寄存器
访问主标识符寄存器的指令格式如下所示：
mrc p15, 0, r0, c0, c0, 0 ；将主标识符寄存器C0,0的值读到r0中
ARM不同版本体系处理器中主标识符寄存器的编码格式说明如下。
ARM7之后处理器的主标识符寄存器编码格式如下所示：

31 24 23 20 19 16 15 4 3 0
由生产商确定	产品子编号	ARM体系版本号	产品主编号	处理器版本号

位	说明
位[3: 0]	生产商定义的处理器版本号
位[15: 4]	生产商定义的产品主编号，其中最高4位即位[15:12]可能的取值为0~7但不能是0或7
位[19: 16]	ARM体系的版本号，可能的取值如下： 0x1 ARM体系版本4 0x2 ARM体系版本4T 0x3 ARM体系版本5 0x4 ARM体系版本5T 0x5 ARM体系版本5TE 其他由ARM公司保留将来使用
位[23: 20]	生产商定义的产品子编号，当产品主编号相同时，使用子编号来区分不同的产品子类，如产品中不同的高速缓存的大小等
位[31: 24]	生产厂商的编号，现在已经定义的有以下值： 0x41 =A ARM公司 0x44 =D Digital Equipment公司 0x69 =I intel公司

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