在處理器中有協處理器來輔助處理器完成部分功能的，主要是協助作用。

協處理器：

協處理器用于執行特定的處理任務，如:數學協處理器可以控制數字處理，以減輕處理器的負擔。ARM可支持多達16個協處理器，其中CP15是最重要的一個。

在ARM9、ARM11、cortexa8等核中，CP15的功能都是一樣的。

在ARM11核的文檔看到圖1-1：

The section gives an overall view of the system control coprocessor. For detail of the registers

in the system control coprocessor, see System control processor registers on page 3-13.

The purpose of the system control coprocessor, CP15, is to control and provide status

information for the functions implemented in the ARM1176JZF-S processor. The main

functions of the system control coprocessor are:

? overall system control and configuration

? cache configuration and management

? Tightly-Coupled Memory (TCM) configuration and management

? Memory Management Unit (MMU) configuration and management

? DMA control

? system performance monitoring.

The system control coprocessor does not exist in a distinct physical block of logic.

圖1-1

從上面知道：

系統控制協處理器的功能是：

1. 系統整體控制和配置

2. 緩存配置和管理

3. 緊耦合的內存(CTM)的配置和管理

4. 內存管理單元(MMU)的配置和管理。

5. DMA控制

6. 系統性能控制。

確切的說，ARM11核中有16組協處理器，不是16個，每一組里面有很多寄存器，下面來看ARM11核的c0組里的Main ID寄存器。

System control processor registers

This section gives details of all the registers in the system control coprocessor. The section

presents a summary of the registers and detailed descriptions in register order of CRn,

Opcode_1, CRm, Opcode_2.

You can access CP15 registers with MRC and MCR instructions:

MCR{cond} P15,,,,,

MRC{cond} P15,,,,,

Register allocation

Table 3-2 on page 3-14 lists the allocation and reset values of the registers of the system control

coprocessor where:

? CRn is the register number within CP15

? Op1 is the Opcode_1 value for the register

? CRm is the operational register

? Op2 is the Opcode_2 value for the register.

? Type applies to the Secure, S, or the Non-secure, NS, world and is:

— B, registers banked in Secure and Non-secure worlds. If the registers are not banked

then they are common to both worlds or only accessible in one world.

— NA, no access

— RO, read-only access

— RO, read-only access in privileged modes only

— R/W, read/write access

— R/W, read/write access in privileged modes only

— WO, write-only access

— WO, write-only access in privileged modes only

— X, access depends on another register or external signal.

Main ID寄存器的參數：

從上面c0組的Main ID寄存器，有32位，這32位被分成了5個地址段。例如[15:4]地址段是表明這是ARM11的處理器。此處的值是0xB76

前面的知識看到了，控制CP15協處理器，主要是設置對應的寄存器來實現控制的。接著就是來介紹如何訪問協處理器的寄存器的，并且實現設置。

主要是通過兩個命令來實現的mcr和mrc：r表示register普通寄存器，c表示coprocessor協處理器。

mcr命令中m表示move，c表示coprocessor，r表示register。所以mcr的意思就是把普通寄存器register的內容移到協處理器c里面。

mcr命令中m表示move，c表示coprocessor，r表示register。所以mrc的意思就是把協處理器c里面的內容移到普通寄存器register里面。

指令的格式：

You can access CP15 registers with MRC and MCR instructions:

MCR{cond} P15,,,,,

MRC{cond} P15,,,,,

上面是CP15的訪問格式，CP14-CP0同理。

各個參數的值，上面的表格已經給出了：

上圖看到在c0組的Main ID寄存器，在設置mrc，把Main ID寄存器的內容讀到r1寄存器：

從上圖知道：

1. CRn=c0：c0組的

2. Op1=0

3. CRm=c0

4. Op2=0

5. Rd=r1：就是要把Main ID讀到r0寄存器。

這樣就設置好了。接下來實驗訪問Main ID：

讀取Main ID指令：

MRC P15,0,r1,c0,c0,0

運行結果：

讀出來的值是0x410fb766,這跟我們的核手冊的說明里的值是一致的，下圖。說明讀取成功：

上圖中[31:24]=0x41，[23:20]=0x0，[19:16]=0xF，[15:4]=0xB76，最后四位[3:0]是修訂位，是在0x0到0x7之間，這里是6，也是對的。所以讀出正確。

上面就是對CP15里的Main ID的讀取操作。

接下來是往Control寄存器里寫數據：

往c1組的Control寄存器寫入r1寄存器的值：

MCR P15,0,r1,c1,c0,0

上面運行了，就把r1的值寫進去了。