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CPSR(current program status register)。
      CPSR和其他寄存器不一样，其它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。
⚠️：CPSR寄存器是32位的

• CPSR的低8位（包括I、F、T和M[4：0]）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!
• 8~27位为保留位。
• 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!

CPSR

看一个例子：

void funcA() {
    int a = 1;
    int b = 2;
    if (a == b) {
        printf("a == b");
    } else {
        printf("error");
    }
}

这段代码我们打断点会看到有条件跳转

image.png
断点到b.ne处，这个时候CPSR：
image.png
这个时候修改cpsr的值：
image.png
最终执行了:

printf("a == b");

改变了程序的执行流程。

内联汇编

在C/OC代码中嵌入汇编需要使用asm关键字(也可以使用__asm__、__asm。这个和编译器有关，在iOS环境下它们等价。)，在asm的修饰下，代码列表、输出运算符列表、输入运算符列表和被更改的资源列表这4个部分被3个“:”分隔：

asm(  
     代码列表  
     : 输出运算符列表  
     : 输入运算符列表  
     : 被更改资源列表  
);

swift中貌似没有办法直接内联汇编，可以通过和OC的桥接去处理。

再看别人的汇编代码的时候可能会遇见asm volatile 。volatile最终目的是为了防止gcc的某些错误优化，所以它只需要用在那些可能发生错误优化的地方，滥用 volatile 会导致本应该优化的代码无法优化，最终导致性能损耗。

N（Negative）(符号标志位)

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。

void funcA() {
    asm(
        "mov w0,#0xffffffff\n"
        "adds w0,w0,#0x0\n"
        );
}

• adds会改变状态寄存器。
  image.png
  执行到adds的时候x0为0x00000000ffffffff。cpsr为0x60000000高4位为0110 N = 0。
  继续执行cpsr = 0x80000000，N = 1。

⚠️：在ARM64的指令集中，有的指令执行时影响状态寄存器，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)(0标志位)

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。

void funcA() {
    asm(
        "mov w0,#0x0\n"
        "adds w0,w0,#0x0\n"
        );
}

同样adds处打断点，这个时候cpsr = 0x60000000 Z = 1，继续执行cpsr = 0x40000000 Z = 1。
修改下代码:

void funcA() {
    asm(
        "mov w0,#0x0\n"
        "adds w0,w0,#0x1\n"
        );
}

同样的操作adds断点前后cpsr分别为:cpsr = 0x60000000和cpsr = 0x00000000。对应N = 1 和 N = 0。

对于Z的值可以这样来看，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)(进位标志位)

CPSR的第29位是C，进位标志位。一般情况下，进行无符号数的运算。

• 加法运算：当运算结果产生了进位时（无符号数溢出），C=1，否则C=0。
• 减法运算（包括CMP）：当运算时产生了借位时（无符号数溢出），C=0，否则C=1。

⚠️：溢出的那一位跑到C标志位了。

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：

image.png

进位

当两个数据相加的时候，有可能产生从最高有效位向更高位的进位。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:

void funcA() {
    asm(
        "mov w0,#0xaaaaaaaa\n"//0xa 的二进制是 1010
        "adds w0,w0,w0\n" // 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\n" // 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\n" // 重复上面操作
        "adds w0,w0,w0\n"
        );
}

image.png

借位

当两个数据做减法的时候，有可能向更高位借位。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：

void funcA() {
    asm(
        "mov w0,#0x0\n"
        "subs w0,w0,#0xff\n"
        "subs w0,w0,#0xff\n"
        "subs w0,w0,#0xff\n"
        );
}

image.png

可以这样理解：加法产生进位最高位为1，减法产生借位最高位变成了0。

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

溢出 V = 1，不溢出 V = 0。
由于CPU并不知道有没有符号，所以CPSR寄存器CV同时标记，C标记无符号，V标记有符号。标志位会同时返回。

总结

• 状态（标志）寄存器 CPSR
  • ARM64中cpsr寄存器(32位)为状态寄存器
  • 最高4位（28，29，30，31）为标志位。NZ（执行结果） CV（无符号/有符号溢出）
  • N标志（负标记位）
    • 执行结果负数 N = 1，非负数 N = 0
  • Z标志（0标记位）
    • 结果为0 Z = 1，结果非0 Z = 0
  • C标志（无符号数溢出）
    • 加法：进位 C = 1，否则 C = 0
    • 减法：借位 C = 0，否则 C = 1
  • V标志（有符号数溢出）
    • 正数 + 正数 = 负数 溢出 V = 1
    • 负数+ 负数 = 正数 溢出 V = 1
    • 正数 + 负数 不可能溢出 V = 0

参考：https://blog.csdn.net/ce123_zhouwei/article/details/8209702