ARM 架构基础与指令集详解

"ARM 经典300问答总结.txt" 本文档包含了多个关于ARM架构处理器的常见问题及其解答，涵盖了模式切换、立即数处理、指令使用等关键知识点。 1. 在初始化CPU堆栈时，执行`mov r0, LR`这句指令时，处理器处于复位后的管理模式。在ARM处理器中，复位后会自动进入管理模式，这是系统启动后的初始状态。 2. ARM指令集中的8位立即数表示法。例如0xF0000001是由一个0-255之间的数右移偶数位得到的。在ARM汇编语言中，立即数可以进行循环移位，确保结果仍然在8位范围内。例如，0xF0000001经过多次右移4位（因为是8的倍数）后，最终会得到一个8位的有效值。 3. 在执行如`LDR R0, [R1], #-4`这样的指令时，解释了如何从内存地址R1处读取数据，并将R1减去4。这里涉及到了内存访问和指针更新，以及8位数据的处理。如果内存中的数据需要转化为8位，会进行适当的位移操作，确保符合0-255的范围。 4. ARM处理器的异常处理，如未定义指令异常，当执行到未定义的指令时，处理器会切换到未定义模式，此时CPSR（当前程序状态寄存器）的某些位会被设置，指示发生了异常。 5. 了解如何在 Thumb 模式下保存和恢复寄存器，其中R0-R3和R12在中断或子例程调用中通常保存，而R4-R11则在函数调用中保存。这是为了保持数据的连续性和程序的正确执行。 6. 对于`mov R1, #0x00003DD0`这样的指令，若数据超出了8位立即数的范围，则需要使用`ldr`或`movw`等指令来正确加载32位的常量。 7. ARM7TDMI-S处理器的寄存器分配和使用，其中“未连接”指的是某些寄存器在不同模式下不共享，如R8在普通用户模式（USR）和快速中断模式（FIQ）下有不同的映射，每个模式都有自己的寄存器副本。 8. 描述了ARM处理器的几种工作模式，如用户模式（USR）、服务模式（SVC）、中断模式（IRQ），它们各自对应不同的权限级别和用途，其中USR模式是应用软件通常运行的模式，而其他模式用于系统级操作和异常处理。 9. “生长”（Grow）和“缩小”（Shrink）的概念是针对指令集大小的，通常ARM处理器在执行过程中可以在32位的ARM指令集和16位的Thumb指令集之间切换，以优化代码空间和性能。 这些问答揭示了ARM处理器在实际应用中的各种细节，对于理解和编程ARM系统至关重要。深入理解这些知识点可以帮助开发者更有效地编写和调试ARM平台上的程序。