ARM初始化堆栈模式详解与8位图立即数理解
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更新于2025-01-15
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"经典ARM300问深入解析"
第1章:体系结构入门
在初始化CPU堆栈的过程中,当执行`mov r0, LR`指令时,处理器处于复位后的管理模式。这是启动时的标准状态,所有硬件和软件资源都在此模式下初始化,以便后续程序能够控制处理器的行为。
第2问聚焦于8位图立即数的理解。在ARM指令中,像`0xF0000001`这样的数实际上是通过循环右移操作生成的,即将一个0-255范围内的数向左或向右移动偶数位,直到它成为小于或等于255的整数。这样做是为了适应指令长度的限制,例如8位立即数不能直接放入32位指令中,移位操作恰好解决了这个问题。
第3问涉及《ARM微控制器基础与实战》中关于操作数的8位位图限制。常数表达式中的8位位图指的是用8位数值进行循环移位得到的表示形式。合法的8位位图常数如0x3FC、0、0xF0000000和0xF0000001都是通过这种方式得到的,它们经过移位后仍保持在0-255范围内。例如,0xF0000001是0x1F右移4位的结果,虽然看上去超过了255,但在移位后得到了有效值。
然而,有些数值如0x1FE、0xFFFF、0x1010和0xF0000010被认为是非法的,因为它们要么是移位后超出8位位图范围,要么底数(如0xF0000010的9位)无法表示为8位位图。合法的移位操作要求底数是8位的二进制数,如0x3FC移位后不会改变其二进制表示形式。
在`LDR R0, [R1], #-4`这个例子中,寻址方式被称为后索引,意味着指令首先读取[R1]位置的值到R0,然后将R1减4。这样设计使得程序能够灵活地在内存中进行连续读取,而无需先修改寄存器R1的值。
这部分内容强调了ARM架构对立即数和寻址方式的特定规定,包括8位位图常数的生成规则以及不同类型的寻址操作的执行顺序。理解这些细节对于编写高效且正确的ARM汇编代码至关重要。
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