浅析ARM协处理器CP15寄存器有关指令：MCR\MRC

ref：http://blog.csdn.net/gameit/article/details/13169405

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 背景：

　　在uboot中，start.s中涉及到了 CP15 的有关操作。查阅有关资料，进行学习。

    mrc p15, 0, r0, c1, c0, 0
    bic r0, r0, #0x00002000 @ clear bits 13 (--V-)
    bic r0, r0, #0x00000007 @ clear bits 2:0 (-CAM)
    orr r0, r0, #0x00000002 @ set bit 1 (--A-) Align
    orr r0, r0, #0x00000800 @ set bit 11 (Z---) BTB
    mcr p15, 0, r0, c1, c0, 0

 

在基于ARM的嵌入式系统中，存储系统通常是通过系统控制协处理器CP15完成的。很多高级的寄存器并不能够直接访问。

CP15可以包含16个32位的寄存器，其编号为0-15。

实际上对于某些编号的寄存器可能对应有多个物理寄存器。在指令中指定特定的标志位来区分这些物理寄存器。

有些类似于ARM寄存器中，处于不同的处理器模式时，ARM某些寄存器可能不同。

在这里不对CP15各组寄存器做详细的分析，仅提供查阅的手段。

 

MCR/MRC 用于系统存储管理的协处理器CP15，指令格式：

　　MCR {cond}     coproc，opcode1，Rd，CRn，CRm，opcode2
　　MRC {cond}     coproc，opcode1，Rd，CRn，CRm，opcode2

 *这2条指令仅适用于32位寄存器，因为64位寄存器仅由{CRm，opcode1}标识。

 

<coproc>         指令操作的协处理器名，标准名为pn,n,为0~15 

<opcode1>      协处理器的特定操作码，对于CP15寄存器来说，opcode1永远为0，不为0时，操作结果不可预知

 <Rd>　　　　作为元寄存器的ARM寄存器。其值被读写到得协处理器寄存器中。
　　　　　　  <Rd>不能为PC， 当其为PC时。指令操作结果不可预知。

<CRn>             存放第1个操作数的协处理器寄存器。

<CRm>            存放第2个操作数的协处理器寄存器。    （用来区分同一个编号的不同物理寄存器，当不需要提供附加信息时，指定为C0）

<opcode2>      可选的协处理器特定操作码。                （用来区分同一个编号的不同物理寄存器，当不需要提供附加信息时，指定为0）

 

在明白了指令格式以后，我们记住了查阅有关的文档：《DDI0406C arm_architecture_reference_manual.pdf》。

 

 

 

 找到了对应的寄存器，STCLR

结合文章开头中间那几行语句，发现这段代码是对于STCLR不同的位进行置位/清零。

 

 所以，整段代码做了这样的事情：

1. 读取 SCTLR 的值到 R0

2. 修改 对应的位

3. 写回 SCTLR

 * 注意： 在操作CP15 有关寄存器时，可能要求权限等级在PL1

 

文章完。