### ARM经典问题解答知识点梳理
#### 第1章：体系结构
**知识点1：初始化CPU堆栈及处理器模式**
- **问题描述**：在初始化CPU堆栈时，执行`mov r0, LR`指令时，处理器处于哪种模式？
- **解析**：
- 复位时，默认进入**管理模式**（管理模式是系统复位后的初始状态）。
- 初始化堆栈的过程中，通过设置CPSR（Current Program Status Register）寄存器来确定工作模式。
- 这一点对于理解不同模式下的寄存器组切换非常重要。
**知识点2：MOV指令中8位图立即数的理解**
- **问题描述**：解释`MOV`指令中8位图立即数的概念，例如`0xF0000001`是如何形成的？
- **解析**：
- 8位图立即数是通过一个8位的常数进行循环右移偶数位得到的，目的是为了满足指令长度限制。
- 例如，`0xF0000001`可通过`0x1F`（即31的十六进制形式）循环右移4位获得。
- 此种表示方法使得可以在有限的指令位宽内表示更广泛的立即数值。
- 参考ARM体系结构文档中的相关内容以获取更深入的理解。
**知识点3：合法与非法常量的区别**
- **问题描述**：在ARM指令集中，如何判断哪些常量是合法的，哪些是非法的？例如，为何`0x3FC`是合法的，而`0x1FE`是非法的？
- **解析**：
- 合法的常量必须由8位位图循环移位偶数位得到，即使其值超过255。
- 如`0x3FC`是合法的，因为它可以通过循环移位得到。
- 而`0x1FE`则是非法的，因为它不能通过合法的方式形成。
- `0xF0000010`是非法的，因为它不能由8位数循环移位偶数位获得，即它的底数超出了8位范围。
- 指令`LDR R0, [R1], #-4`表示先读取R1指向的内存单元到R0，然后R1自减4；这称为后索引。
**知识点4：程序移植中识别代码段的工作模式**
- **问题描述**：在程序移植过程中，如何识别代码段处于何种工作模式？
- **解析**：
- 通过读取CPSR（当前程序状态寄存器）可以随时识别当前的工作模式。
- 这对于确保代码的正确移植至关重要。
**知识点5：寄存器保护原则**
- **问题描述**：在保护现场时，为什么通常只保护R0-R3、R12，而不包括R4-R11？
- **解析**：
- 依据“ARM Thumb过程调用标准”，特定的寄存器用于传递函数参数，R0-R3用于传递前四个参数，而R12用于特殊用途。
- R4-R11被视为临时寄存器，通常用于局部变量或其他临时数据存储，不被保护。
**知识点6：MOV指令的使用限制**
- **问题描述**：为何`MOV R1, #0x00003DD0`会报错？
- **解析**：
- MOV指令的操作数只能是8位位图数。
- 对于更大的立即数，应使用其他指令如LDR（Load Register）来加载。
**知识点7：“用户可见”的含义**
- **问题描述**：ARM7TDMI-S处理器内部的37个用户可见寄存器如何理解？
- **解析**：
- “用户可见”意味着这些寄存器可以直接被用户程序访问和操作。
- R8与R8_fiq是不同的寄存器，它们属于不同的寄存器组，分别用于不同的处理模式。
**知识点8：不同模式下的限制**
- **问题描述**：USR模式、SVC模式和IRQ模式各有哪些限制？
- **解析**：
- USR模式（用户模式）下，程序无法直接修改CPSR寄存器。
- SVC模式（监督模式）允许更多的特权操作。
- IRQ模式（中断模式）下，对某些外设的操作可能受限于具体的硬件设计。
**知识点9：初始化堆栈与工作模式**
- **问题描述**：初始化堆栈时如何决定工作模式？
- **解析**：
- 工作模式通过设置CPSR寄存器来决定。
- 在初始化堆栈阶段，通过CPSR寄存器的配置来选择合适的工作模式。
**知识点10：文字池的理解**
- **问题描述**：ARM汇编程序设计中“文字池”的概念是什么？
- **解析**：
- 文字池可以理解为常量数组，其中包含了常量以及地址等信息。
- 常用于存储固定的值或地址引用，以便在程序中多次使用。
**知识点11：中断向量表中的LDR指令**
- **问题描述**：为什么在中断向量表中不直接使用`LDR PC, "异常地址"`？
- **解析**：
- LDR指令的直接跳转范围有限（通常为4KB），因此不能直接指向整个地址空间内的任意位置。
- 使用一个标号并通过`DCD`指令定义异常服务程序的地址，可以实现全地址空间范围的跳转。
- 通过这种方式，即使LDR指令的跳转范围受到限制，也可以通过中间标号实现长距离跳转。
以上知识点详细阐述了ARM体系结构中的一些关键概念和操作细节，有助于深入理解ARM处理器的工作原理及其编程实践。
