简要回答ARM3章.docx

简要回答以下关于ARM指令集的问题。1.简述ARM指令集的主要能力。答：条件执行；寄存器访问；在线式桶形寄存器的访问。2.简述程序计数器pc、连接寄存器lr、堆栈指针sp、CPSR和SPSR的用法。答：LR：寄存器r14用作子程序连接寄存器。当一条分支并且连接指令（BL）被执行时，寄存器r14收到r15的一个拷贝。在其他时间，r14能被看作通用寄存器。PC：在ARM状态下，r15的bit1：0是无定义且必须被忽略的，而r15的bit31：2含有程序计数值。在Thumb状态下，r15的bit0是无定义且必须被忽略的，而r15的bit31：1含有程序计数值。CPSR和SPSR与ARM状态下的CPSR和SPSR是相同的；SP映射到ARM状态下的r133.简述处理器如何从ARM 状态转换到Thumb状态。答：分支并且转换状态指令BX，在指令中指定了一个Rn寄存器，将Rn内容拷贝到PC，同时使PC0=0，如果Rn0=1，将处理器状态转换成Thumb状态，把目标地址处的代码解释为Thumb代码。4.ARM指令对无符号数、带符号数装入字节或半字到寄存器是如何操作的？答：LDRSB指令从存储器装入一字节数据到寄存器bit7:0，用符号位bit7扩展寄存器的bit31:8；LDRSH指令从存储器装入半字节到寄存器bit15:0，用符号位bit15扩展寄存器的bit31:16。5.简述ARM指令是如何实现条件执行的。答：所有的ARM指令均可以在之零零操作码助记符后，跟随一个条件码助记符后缀，一句CPSR中的条件吗标志，有条件地被执行，而不需要使用分支指令实现条件分支。6.ARM数据处理指令在什么情况下设置CPSR中的条件码标志?答：算术裸机操作指令通常对指定的两个寄存器（或1个寄存器、1个立即数）进行操作，结果存到第3个寄存器，允许选择修改或不修改CPSR中的条件码标志。比较指令TEQ、TST、CMP和CMN，通常对指定的两个寄存器（或1个寄存器，1个立即数）进行比较，比较结果不保存到寄存器，只影响CPSR中的条件码标志。7.简述ARM数据处理指令如何用5位立即数指定移位量，如何用Rs指定移位量，以及对Rm可以做哪些移位操作。简述如何对指定的8位立即数进行循环右移。答：直接使用bit11:7中的值作为移位量；使用指令中bit11:8指定Rs寄存器，且用Rs中最低字节指定移位量；逻辑左移，逻辑右移，算术右移，循环右移；进行移位操作时，要把指令中bit7:0指定的8位无符号立即数作为最低字节，高位bit 31:8用0扩展，形成一个32位数，对这个32位数进行循环右移。移位的次数，由指定中bit11:8指定的4位无符号数乘以2得到，分别为0,2,4，30。8.简述在ARM状态下，在特权方式或用户方式，同样的MSR指令执行结果有何区别。答：在用户方式下，CPSR的控制位被保护，不能改变，只有条件码标志能被改变。在特权方式，允许改变整个CPSR。在用户方式，不能使用SPSR寄存器，因为这种方式不存在这样的寄存器。9.简述ARM单个数据传送指令中回写/不回写、先/后索引的含义。答：指令中可以指定回写位，当指令中W=1时，通过计算得到的存储器地址，回写到基址寄存器；W=0时，基址寄存器的值保持原值。基址寄存器先与偏移量加或减得到存储器地址，再传送数据，称为先索引方式，用指令中P=1指定；直接以基址寄存器内容作为存储器地址，访问存储器传送数据后，再执行基址寄存器加或减偏移量操作，称为后索引方式，用指令P=0指定。10.简述ARM LDM/STM指令堆栈操作中空、满、递增、递减的含义。答：堆栈指针指向栈中最后一项；堆栈指针指向栈中下一个可用空间；STM指令使堆栈向存储器地址增大方向生长；STM指令使堆栈向存储器地址减少方向生长。11.简述ARM软件中断指令编码格式中bit23:0的通常含义。答：指令中的低24位bit23:0被称为中断立即数，被处理器忽略，但是可以用来给管理方式的代码传送信息。12.简述ARM协处理器指令如何指定协处理器和协处理器的寄存器、如何指定协处理器的操作。答：CDP中用p#指定协处理器，将执行域规定的对cn和cm的操作，结果存cd。LDC、STC中用CP#域用于标识协处理器号，只有与这个域的内容相匹配的协处理器，才提供数据或访问数据。CRd域和N位信息用于协处理器，不同的协处理器可能以不同的方法解释，但是习惯上把CRd作为被传送的寄存器，N位用于选择两种传送数据长度的一种。MRC、MCR指令中用p#用于指定于哪一个协处理器传送数据。习惯上，、 域用来指定要求协处理器执行的操作，c