Q（饱和标志）在ARM中的重要性

Question

我想了解 Q 标志在 ARM 处理器中的重要性。我知道有一些指令，如 QADD、QSUB 等。

但我需要通过一些示例来阐明这一概念。

请解释一下。

谢谢

Answer 1

这在《ARM 架构参考手册》（ARM DDI 0100E）中有解释：

CPSR 的

Bit[27] 是一个 sticky overflow 标志，也称为 Q 标志。如果发生以下任何情况，此标志设置为 1：

• QADD 或 QDADD 指令中的加法结果饱和
• 减法饱和导致QSUB 或QDSUB 指令
• 在QDADD 或QDSUB 指令中加倍中间结果的饱和
• SMLA<x><y> 或 SMLAW<y> 指令期间的有符号溢出

Q 标志是粘性的，因为一旦它被设置为 1，它就不受后续计算是否饱和和/或溢出的影响。它的预期用途是：

1. 使用MSR CPSR_f,#0 指令清除 Q 标志（这也会清除条件代码标志）。
2. 执行一系列计算。
3. 使用MRS Rn,CPSR指令读取CPSR，然后测试Q标志的值。如果仍为 0，则在第 2 步中没有发生上述类型的饱和或溢出。 否则，至少会发生一次饱和或溢出。

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一个例子：

mov     r2,#0x70000000
qadd    r3,r2,r2

0x70000000 + 0x70000000 将变为 0xE0000000，但由于 qadd 正在饱和，结果将饱和到 0x7FFFFFFF（最大的 32 位正整数）并设置 Q 标志。