嵌入式思考题第三章.docx
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嵌入式思考题第三章
嵌入式思考题（第三章）
嵌入式思考题（第三章）
1）Arm指令是有条件执行，常用的条件助记符EQ，NE，HI，LS是何意义？
条件码
助记符后缀
标志
含义
0000
EQ
Z置位
相等/是否为0
0001
NE
Z清零
不相等
1000
HI
C置位并且Z清零
无符号数大于
1001
LS
C清零或Z置位
无符号数小于或等于
2）一些指令不需要后缀“S”，也能更新条件码标志，是哪几个？
CMP，CMN，TST，TEQ（其唯一功能就是更新条件码标志）
3）第二操作数做立即数时，哪些是有效的，哪些是无效的？
立即数不能做为目标操作数的，但可以作为源操作数。
MOVAX,1234H这是正确的
MOV1234H,AX这是错误的
4）LSL、LSR、ASL、ASR、ROR、RRX的含义？
LSL：
逻辑左移（按操作数所指定的数量向左移位，低位用零填充）
LSR：
逻辑右移
ASL：
算术左移指令（每执行一次，将D通道中的数据按位左移一位最高位移到CY中，0移进最低位）
ASR：
算术右移指令
ROR：
循环右移指令（每执行一次，将D通道中的数据连同CY的内容，按位循环右移一位）
RRX：
带扩展的循环右移（按操作数所指定的数量向右循环移位，左端用进位标志位C来填充）
5）根据下面的指令，写出执行的结果：
ADDR3，R2，R1，LSR#2
R3=R2+R1>>1
LDRR0,[R1,R2,LSL#2]
将存储器地址为R1+R2<<2的字数据读入寄存器R0中
LDRR0，[R1，#4]！
将存储器地址为R1+4的字数据读入寄存器R0中，并将R1+4的值存入R1
LDRR0，[R3]，－R8
将存储器地址为R3的字数据读入寄存器R0中，并将R3-R8的值存入R0
LDRR0,[R3],R8,LSL#2
将存储器地址为R3的字数据读入寄存器R0中，并将R3+R8<<2（即R3+R8*4）的值存入R0
STRBR0，[R3，-R8，ASR#2]
将寄存器R0的最低有效字节传送给R3-R8>>2（即R3-R8/4），R3和R8不变
LDREQSHR11，[R6]
（有条件地）将寄存器R6的值传送给R11，加载16位半字，带符号扩展到32位
STRHR4，[R0+R1]
将寄存器R4的值传送给地址为R0+R1的寄存器
STRDR4，[R9，#24]
将寄存器R4的值传送给地址为R9+24的寄存器，将寄存器R5的值传送给地址为R9+28的寄存器
6）根据下面的指令，写出执行的结果：
LDMIAR1,{R0,R2,R5}
（（R1））->R0，（（R1）+4）->R2，（（R1）+8）->R5
LDMIBR1,{R0,R2,R5}
（（R1）+4）->R0，（（R1）+8）->R2，（（R1）+12）->R5
LDMDAR1,{R0,R2,R5}
（（R1））->R0，（（R1）-4）->R2，（（R1）-8）->R5
LDMDBR1,{R0,R2,R5}
（（R1）-4）->R0，（（R1）-8）->R2，（（R1）-12）->R5
7）理解多寄存器寻址和堆栈寻之间的联系，分别写出堆栈寻找LDMFA、LDMED、STMEA、STMFD所对应的多寄存器寻找指令。
多寄存器寻址：
LDMIA：
每次传送后地址加4；LDMIB：
每次传送前地址加4；
LDMDA：
每次传送后地址减4；LDMDB：
每次传送前地址减4；
堆栈寻址：
LDMFA：
满递减堆栈；LDMED：
空递减堆栈；
STMFD：
满递增堆栈；STMEA：
空递增堆栈。
8）理解BIC、ORR、TST、EOR等指令的用途
BIC：
BIC（位清除）指令对Rn中的值和Operand2值的反码按位进行逻辑“与”运算。
BIC是逻辑”与非”指令,实现的BitClear的功能。
ORR：
ORR逻辑＂或＂操作指令指令格式为ORR{cond}{S} Rd,Rn,operand2。
ORR指令将操作数operand2 与Rn 的值按逻辑＂或＂，结果存放到目的寄存器Rd 中。
TST：
Test测试指令用于将一个寄存器的值和一个算术值做比较。
条件标志位根据两个操作数做“逻辑与”后的结果设置。
EOR：
逻辑异或EOR（ExclusiveOR）指令将寄存器中的值和的值执行按位“异或”操作，并将执行结果存储到目的寄存器中，同时根据指令的执行结果更新CPSR中相应的条件标志位。
9）利用MRS/MSR如何禁止或者使能IRQ和FIQ的中断？
在ARM处理器中，只有MSR指令可以对状态寄存器CPSR和SPSR进行写操作。
与MRS配合使用，可以实现对CPSR或SPSR寄存器的读-修改-写操作，可以切换处理器模式、或者允许/禁止IRQ/FIQ中断等。
1，使能IRQ中断：
ENABLE_IRQ
MRS R0， CPSR ；将CPSR寄存器内容读出到R0
BIC R0， R0，#0x80 ；清掉CPSR中的I控制位
MSR CPSR_c，R0 ；将修改后的值写回 CPSR寄存器的对应控制域
MOV PC，LR ；返回上一层函数
2，禁用IRQ中断：
DISABLE_IRQ
MRS R0CPSR ；将CPSR寄存器内容读出到R0
ORR R0， R0，#0x80 ；设置CPSR中的I控制位
MSR CPSR_c，R0 ；将修改后的值写回 CPSR寄存器的对应控制域
MOV PC，LR ；返回上一层函数
10）软中断指令SWI的立即数如何获取？
理解立即数作为中断号时，整个中断服务程序的调用过程。
（结合“ucosII已移植好的实验代码”）
1，获取immed_24操作数：
LDRR0，[LR,#-4]（将链接寄存器LR的内容减去4后所获得的值作为一个地址，然后把该地址的内容装载进R0）
BICR0，R0，#0xFF000000（将R0的高8位清零，并把结果保存到R0，意思就是取R0的低24位）
2，使用参数寄存器：
在执行SWI指令之前，给R0赋予某个数值，然后在SWI异常处理子程序中根据R0值实现不同的分支处理。
11）LDR伪指令通过何种方式实现任意立即数的赋值？
1，LDRpc,=MyHandleIRQ表示将MyHandleIRQ符号放入pc寄存器中
2，LDRPC，MyHandleIRQ表示将读取存储器中MyHandleIRQ符号所表示的地址中的值，及需要多读一次存储器。
12）Thumb指令与ARM指令有哪些不同？
1，Thumb指令可以看作是ARM指令压缩形式的子集，是针对代码密度的问题而提出的，它具有16位的代码密度但是它不如ARM指令的效率高。
Thumb不是一个完整的体系结构，不能指望处理只执行Thumb指令而不支持ARM指令集。
因此，Thumb指令只需要支持通用功能，必要时可以借助于完善的ARM指令集，比如，所有异常自动进入ARM状态。
2，Thumb指令集没有协处理器指令，信号量指令以及访问CPSR或SPSR的指令，没有乘加指令及64位乘法指令等，且指令的第二操作数受到限制；除了跳转指令B有条件执行功能外，其它指令均为无条件执行；大多数Thumb数据处理指令采用2地址格式。
Thumb指令集与ARM指令的区别一般有如下几点：
跳转指令
程序相对转移，特别是条件跳转与ARM代码下的跳转相比，在范围上有更多的限制，转向子程序是无条件的转移。
数据处理指令
数据处理指令是对通用寄存器进行操作,在大多数情况下，操作的结果须放入其中一个操作数寄存器中，而不是第3个寄存器中.数据处理操作比 ARM 状态的更少,访问寄存器 R8~R15 受到一定限制。
除 MOV 和 ADD 指令访问器 R8~R15 外,其它数据处理指令总是更新 CPSR 中的 ALU 状态标志。
访问寄存器 R8~R15 的 Thumb 数据处理指令不能更新 CPSR 中的 ALU 状态标志。
单寄存器加载和存储指令
在 Thumb 状态下,单寄存器加载和存储指令只能访问寄存器 R0~R7。
批量寄存器加载和存储指令
LDM 和 STM 指令可以将任何范围为 R0~R7 的寄存器子集加载或存储。
PUSH 和 POP 指令使用堆栈指令 R13 作为基址实现满递减堆栈。
除 R0~R7 外，PUSH 指令还可以存储链接寄存器 R14，并且 POP 指令可以加载程序指令PC。
13）在非特权模式下能否对CPSR寄存器设置？
能否读取CPSR寄存器的值？
（提示：
参考实验程序有相应的代码，运行测试一下）
只有在特权模式下才允许对当前程序状态寄存器CPSR的所有控制位直接进行读/写访问，而在非特权模式下只允许对CPSR的控制位进行间接访问，但可以读取CPSR的值。
14）在非特权模式下如何使能/禁止IRQ或FIO中断？
（提示：
可以先使用SWI指令切换到管理模式）
使用SWI指令切换到管理模式。
15）程序中能不能通过MSR指令直接修改CPSR中的T位来实现ARM状态/Thumb状态的切换？
不能。
如果这样做的话不会清空流水线，是不安全的。
可以使用BX指令进行状态切换，程序跳转的同时进行状态切换，当程序发生跳转时流水线会被清空，流水线中按原来处理器状态进行取指和译码的指令（与当前处理器状态不符的指令）会被清除，也就不会引起处理器的错误。
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