### 嵌入式ARM经典300问知识点解析
#### 第1章 体系结构
**知识点1：初始化CPU堆栈时的处理器模式**
- **问题背景**：在嵌入式系统开发过程中，初始化阶段非常重要，它直接关系到系统的稳定性和性能。
- **知识点概述**：当嵌入式系统启动时，处理器会进入一个特定的工作模式，通常称为复位模式或者管理模式。这是因为在复位后，处理器需要处理一些关键的初始化任务，如设置堆栈指针、配置中断向量表等。
**知识点2：MOV指令中的8位图立即数**
- **问题背景**：ARM汇编语言中，MOV指令用于移动数据，但该指令接受的立即数有一定的限制。
- **知识点概述**：在ARM架构中，某些指令（如MOV）允许使用8位图立即数。这类立即数实际上是通过将一个8位的数值进行循环右移偶数位得到的。例如，0xF0000001可以通过0x1F经过四次右移得到。这种设计是为了满足指令长度的限制，同时确保一定的灵活性。
**知识点3：#inmed_8r常数表达式的理解和使用**
- **问题背景**：在编写ARM汇编代码时，了解#inmed_8r常数表达式的含义及其适用范围是非常重要的。
- **知识点概述**：
- **8位位图的理解**：所谓“8位位图”指的是由8位组成的数字（0-255之间），通过对其进行循环移位偶数位产生的数值。这样的数值虽然形式上可能超过255（例如0x3FC），但由于它们可以通过8位数通过循环移位获得，因此依然被认为是合法的。
- **合法常量与非法常量的区别**：合法常量是指那些可以通过8位数循环移位得到的数值，如0x3FC、0xF0000000和0xF0000001；而非法常量则是无法通过这种方式得到的数值，例如0x1FE、0xFFFF和0xF0000010。
- **LDR指令的使用**：对于LDR R0, [R1], #−4这条指令，其含义是先读取R1所指向的内存单元的值并存入R0，然后再将R1减去4。这是一种后索引寻址方式。
**知识点4：程序移植过程中的模式识别**
- **问题背景**：在将代码从一个平台移植到另一个平台时，了解当前代码段所处的工作模式对于正确处理异常和中断至关重要。
- **知识点概述**：通过读取当前程序状态寄存器（CPSR）可以获取当前的工作模式。CPSR包含了处理器状态信息，包括当前的工作模式。
**知识点5：保护现场寄存器的选择**
- **问题背景**：在调用函数或处理异常时，保护现场是非常重要的步骤之一。
- **知识点概述**：根据ARM Thumb过程调用标准，通常选择保护R0-R3和R12，而不是R4-R11。这是因为R0-R3和R12在函数调用期间被视作“易失性”寄存器，即它们可能会被函数内部使用而不保存其原始值。相反，R4-R11被视为“非易失性”寄存器，在函数调用前后应保持不变。
**知识点6：MOV指令的操作数范围限制**
- **问题背景**：在ARM汇编语言中，MOV指令的操作数有一定的范围限制。
- **知识点概述**：MOV指令的操作数为8位位图数，这意味着只能使用那些可以通过8位循环移位得到的数值。如果尝试使用超出范围的数值（如0x00003DD0），编译器会报错。
**知识点7：“用户可见”的理解及寄存器的物理属性**
- **问题背景**：ARM架构中提到了“用户可见”的寄存器。
- **知识点概述**：用户可见寄存器是指那些可以直接通过程序访问和修改的寄存器，如R0-R15。每个模式下的特殊寄存器（如R8与R8_fiq）实际上代表了不同的物理寄存器。
**知识点8：不同工作模式下的限制**
- **问题背景**：在ARM架构中，不同的工作模式有着不同的限制。
- **知识点概述**：
- **USR模式**：用户模式（USR）不能设置CPSR寄存器，也没有SPSR寄存器。在此模式下，代码可以为ARM或Thumb。
- **SVC模式**：监督模式（SVC）通常用于操作系统内核代码的执行。
- **IRQ模式**：中断模式（IRQ）用于处理外部中断。对于外设操作的限制取决于具体的芯片设计。
**知识点9：初始化堆栈时的工作模式决定**
- **问题背景**：在初始化堆栈时，如何确定后续的工作模式？
- **知识点概述**：初始化堆栈时，可以通过设置CPSR寄存器来确定处理器的工作模式。
**知识点10：文字池的概念**
- **问题背景**：在ARM汇编程序设计中，文字池是一种特殊的存储区域。
- **知识点概述**：文字池可以理解为一个常量数组，其中保存的常量可以是普通的数值，也可以是地址。这些常量在程序运行时是不可改变的。
**知识点11：中断向量表的设计**
- **问题背景**：在中断向量表中，通常不会直接使用LDR PC, “异常地址”，而是通过定义一个标号并在后面使用DCD来指定异常服务程序的地址。
- **知识点概述**：LDR指令只能跳转到当前PC 4kB范围内的地址，而B指令能跳转到32MB范围。为了实现4GB全范围的跳转，通常会在LDR PC, "xxxx"指令附近定义一个标号，并通过DCD指令指定该标号对应的地址。
以上内容是对《嵌入式ARM经典300问》中部分内容的知识点总结和解释。通过学习这些知识点，可以更好地理解和掌握ARM架构的基本原理和编程技巧。
