第四章复习（修改）

1. ARM处理器的工作状态？如何进入工作状态？

答：有两种，ARM（32位字对齐）和Thumb（16位半字对齐）。 当ARM微处理器执行32位的ARM指令集时，工作在ARM状态；当ARM微处理器执行16位的Thumb指令集时，工作在Thumb状态。 进入ARM:当操作数状态位（位0）为0，执行BX指令可以从Thumb到ARM切换；进入Thumb:当操作数状态位（位0）为1，执行BX指令可以从ARM到Thumb切换。 2. ARM处理器支持的7种运行模式？

答：7种模式：用户模式usr、快速中断模式fiq、外部中断模式irq、管理模式svc、系统模式sys、数据终止模式abt、未定义指令中止模式und。

3. 大端格式和小端格式

答：大端格式和小端格式是ARM处理器数据存储格式。小端格式是低地址存放低字节数据，高地址存放高字节数据。如十六制数据从高到低11223344，设最低低字节（32位）0x20000000。则在0x20000000存放44，0x200000001存放33，0x200000002存放22，0x20000003存放11。即每8位为一个字节，就是说上面16进制为4个字节。每四个字节存放一字数据。 4. ARM状态下寄存器组织 答：1.通用寄存器R0—R15； 2.状态寄存器； 5. 程序状态寄存器格式。

答：程序状态寄存器有CPSR和SPSR，格式为： N Z C V 保留位

6. Thumb状态下寄存器组织与ARM状态下寄存器组织的异同； 答：1.ARM和Thumb状态下的R0—R7一样的； 2.在Thumb中没有R8—R12； 3.ARM 中的R13对应Thumb中的SP； 4.ARM 中的R14对应Thumb中的LR； 5.ARM 中的R15对应Thumb中的PC； 6.ARM 和Thumb中的CPSR和SPSR是一样的； 7. ARM的异常分类及优先级

答：有七种异常并且优先级从高到低为：1.复位；2.数据中止；3.fiq；4.irq；5.指令预取；6.未定义指令；7.软件中断。 8. ARM异常的响应（四步）

答：1.将下一条指令的地址赋给LR，以便程序从异常返回时能从正确的位置执行；

2.将CPSR 的值复制给SPSR; 3.对CPSR进行位操作；

具体为：3.1设置模式位M[4:0]，使处理器进入相应的模式； 3.2设置中断标志位M[6]，禁止fiq中断；

I F T M4 M3 M2 M1 M0 3.3当进入Reset或者fiq时，还要设置中断标志位M[7]，禁止irq中断。

4.PC强制赋值，使程序从相应的异常向量地址开始执行中断处理程序。

9. ARM异常返回（四步）

答：1.将那些被修改过的寄存器出栈； 2.将LR的值减去偏移量赋给PC；

3.恢复程序状态寄存器的状态，即SPSR_mode复制给CPSR； 4.清除那些被修改过的中断禁止位。 10. ARM指令的寻址方式（7种）；

答：1.立即寻址；2.寄存器寻址；3.间接寻址；4.基址变址寻址；5.多寄存器寻址；6.堆栈寻址；7.相对寻址。 11. 能够说明寻址指令的含义； 12. MOV与LDR/STR的区别；

答： MOV经常用于在ARM内核中寄存器和寄存器之间或者与立即数之间传递；

LDR把存储器中的数据加载到内核中； STR把内核中的数据存储到存储器中。 13. MRS和MSR指令的用法；

答：MRS R,CPSR/SPSR状态寄存器到通用寄存器的数据传送指令； 用法：1.异常或者进程切换时需要保存C/SPSR的值，读出程序状态寄存器的值然后保存；

2.需要改变C/SPSR的值时，将值给通用寄存器，修改后再写回状态寄存器。

MSR CPSR/SPSR,R通用寄存器到状态寄存器的数据传送指令； 用于恢复或者改变程序状态寄存器的内容。

14. 加法、减法、乘法指令、跳转指令、数据交换指令、移位指令； 答：ADDS,ADC(带进位),SUBS,SBC(带进位)，MUL R0，R1，R2;R0=R1*R2 SMULL R0，R1，R2，R3 ;R0=R2*R3的低32位；

R1=R2*R3的高32位；

SWAP R0，R1，[R2] ;将R2所指存储器中的内容给R0。同时，将R1的字数据给了R2所指存储器的单元。还有SWAPB字节交换。 1.有符号加法运算结束后CPSR寄存器值为0x60000013,分析CPSR状态。

答：CPSR寄存器的值化为二进制：0110 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0011，故N=0;Z=1;C=1;V=0;I=F=T=0;M[4：0]=10011。 所以结果为零，允许irq和fiq中断，并且为执行了ARM指令，C=0运算结果没有产生进位，V=0计算结果未溢出，处理器模式为管理模式。

2.用ARM汇编指令写出实现64位加法和64位减法的代码段，使用的寄存器请自行分配。

答：R1，R2存放一个数的高32和低32；R6，R7存放另一个高32和低32的数。则加法：

ADDS R7，R7，R2;加S是因为要让这个操作影响标志位

ADC R6，R1，R6；高32位的加法。 减法：

SUBS R2，R2，R7;低位减法 SBC R1，R1，R6

3、编写一程序，查找存储器从0x30000000开始的100个字节中为0的数目，将其结果存到0x30000012中。 答： MOV R0，#0x3000 0000;将地址赋给R0 MOV R5，#0 MOV R3,0X30000012

START: LDR R1，[R0],#1;将字节数据存入R1中

CMP R1,#0;看R1和0是否相等 ADDEQ R5,R5，#1 CMP R0，#0x3000 0064 BNE START STR R5，[R3] END

4：仅置位C标志，保留N、Z、V标志，其他位不变。 答：

MRS R0，CPSR;将CPSR中的内容传给R0

ORR R0，R0，#0x20000000;将C位置一，其他位不变

MSR CPSR_f,R0;将值在传送给CPSR，其中的f为被修改的位，[31：24]为条件标志位，用f表示。

5假设R0的内容为0x8000,寄存器R1、R2的内容分别为0x01,0x10,存储器中所有存储单元的内容均为0xff。连续执行下述两条指令后，存储器及寄存器的内容如何变化？

STMIB R0!,{R1,R2}; LDMIA R0!,{R1,R2}

答：注意：这里R1<—[R0]的意思是以R0内容为地址所指的存储器值赋给R1。

IB是操作完成前地址先加4；

并且STM操作是将多寄存器的内容保存在存储器中。 STMIB R0!,{R1,R2}；存储器中地址为0x8004的内容是0x01

；存储器中地址为0x8008的内容是0x10 ；此时R0的地址为0x8008

IA是操作完成后地址再加4；

LDM是将存储器中的内容分别加载到多个寄存器中。 LDMIA R0!,{R1,R2}；存储器中位置为0x8008的内容赋给R1

；存储器中位置为0x800C的内容赋给R2

6．[0x9000-0x9003]=0x12345678, R0=0x00000000, R1=0x11112222 R2=0x00009000;

执行 SWP R0, R1, [R2]; R0=? R1=? R2=?[R2]单元字数据=？

答：R0=0x12345678；R1=0x11112222;R2=0x00009000;[R2]的值0x11112222。

说明：这里进行交换的是寄存器R0和以R2内容为地址的存储器

中的值。

执行 SWPB R0, R1, [R2]; R0=? R1=? R2=?[R2]字节数据=？

答：R0=0x00000078；R1=0X11112222;R2=0x00009000;[R2]的值为0x00000022。

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