关于进位标志的 ARM 文档的混淆

Question

在 ARM 文档 here 中，它说：

A carry occurs:

... if the result of a subtraction is positive or zero ...

我从this answer on SO得知，当存在无符号下溢时（即被减数（减数）大于被减数（被减数））时，进位标志被设置为减法。

所以考虑这个例子：

r1 = 5
r2 = 10
CMP r1, r2

比较 (CMP) 执行减法 as mentioned here，然后设置适当的标志。在这种情况下，r1-r2 = 5-10 = -5。由于我们这里有无符号下溢 (5 < 10)，我们希望设置进位标志。但根据 ARM 文档，结果 (-5) 不是正数或零，因此不应设置进位标志。（假设我们查看已签名的结果；否则根据文档，进位永远不会发生）。

ARM文档有错吗？我的误会是什么？

Answer 1

ARM 使用反向进位标志进行借位（即减法）。这就是为什么只要没有借位就设置进位，只要有借位就清零。此设计决策使构建 ALU 稍微简单一些，这就是某些 CPU 这样做的原因。

Answer 2

我们不需要全部 32 位来显示减法的结果

5 - 3

从小学我们就知道 5 - 3 = 5 +(-3) 这就是它在逻辑中的实现方式，二进制补码的一个特点是得到 -3 你反转并加一所以

5 - 3

      1
   0101
 + 1100
=========

完成

  11011
   0101
 + 1100
=========
   0010

所以通常（不是特定于处理器）5 - 3 = 2。错误位的进位和进位都是一个，因此不会设置带符号的溢出，进位是 1。但有些架构也是如此因为反转第二个操作数和进位（到 lsbit）也会反转进位，称之为借位。有些没有。

当您查看关于进位位定义的大于和小于之类的内容时，有些文档会这样

5 - 4

  11111
   0101
 + 1011
=========
   0001

5 - 5

  11111
   0101
 + 1010
=========
   0000

5 - 6

  00011
   0101
 + 1001
=========
   1111

5 - 7

  00011
   0101
 + 1000
=========
   1110

这表明，如果您查看原始执行，当操作数 b 等于操作数 a 时，它会切换，当 b 小于 a 时，当 b 等于或大于 a 时，它会被设置。因此，如果体系结构保持不变，您可以使用进位位表示无符号大于或小于（但不等于），在大于或等于的情况之一中，大于或等于由该标志定义，哪个方向取决于体系结构（如果它将执行转换为借位）。另一个方向，您要么翻转操作数并使用一位，要么使用 N 和 C 来确定大于或等于的值。

与其他一些文档不同的是，arm 文档向您展示了每个条件的标志是什么，并且了解以上内容或能够在简单测试中重复它，您可以确定它们是否反转。指令 sbb 是带借位减法而不是 sbc 带进位减法，但它本身并不意味着该指令集如何解释该位。

Answer 3

我也有同样的困惑：

The ALU status flags
- A carry occurs if the result of an addition is greater than or equal to 232, if the result of a subtraction is positive, or as the result of an inline barrel shifter operation in a move or logical instruction

想法： 5 - 3 = 2 -> positive result -> 应该 C=1 ?

终于找到ARM官方有用的文档：Carry flag

In A32/T32 code, C is set in one of the following ways:

For an addition, including the comparison instruction CMN, C is set to 1 if the addition produced a carry (that is, an unsigned overflow), and to 0 otherwise.

For a subtraction, including the comparison instruction CMP, C is set to 0 if the subtraction produced a borrow (that is, an unsigned underflow), and to 1 otherwise.

了解：

用于减法：5 - 10 = -5 -> produced a borrow = unsigned underflow = negative result -> 应该 C=0
- 注意：不是 C=1

所以，符合：

用于减法：5 - 3 = 2 -> positive result -> 应该 C=1

关于进位标志的 ARM 文档的混淆

Confusion about ARM documentation on carry flag

assembly

arm

compare

carryflag