5.7 习题

简答题

1．简述ARM Cortex-M3不支持的ARMv6 Thumb指令及其原因。

答：Cortex-M3支持绝大部分的ARMv6 Thumb指令，但不支持以下两个指令。

● BLX#im：在使用立即数做操作数时，BLX 总是要切入 ARM 状态。因为 Cortex-M3只在 Thumb 状态下运行，故以此指令为代表的，凡是试图切入 ARM 态的操作，都将引发一个用法错误。

● SETEND：是由 v6 引入的，在运行时改变处理器端设置的指令（大端或小端）。因为Cortex-M3不支持动态端的功能，所以此指令也将引发错误。

2．简述ARM Cortex-M3不支持的ARMv7 Thumb指令及其原因。

答：Cortex-M3支持部分的ARMv7 Thumb指令，但有少量在ARMv7 Thumb中列出的指令不被支持，这大部分是与协处理器相关的一些指令，因为 Cortex-M3 不支持协处理器。Cortex-M3不支持的ARMv7 Thumb指令包括如下一些。

● MCR指令，该指令把通用寄存器的值传送到协处理器的寄存器中。

● MCR2指令，该指令把通用寄存器的值传送到协处理器的寄存器中。

● MCRR指令，该指令把通用寄存器的值传送到协处理器的寄存器中，一次操作两个。

● MRC指令，该指令把协处理器寄存器的值传送到通用寄存器中。

● MRC2指令，该指令把协处理器寄存器的值传送到通用寄存器中。

● MRRC指令，该指令把协处理器寄存器的值传送到通用寄存器中，一次操作两个。

● LDC指令，该指令把某个连续地址空间中的一串数值传送至协处理器中。

● STC指令，该指令从协处理器中传送一串数值到地址连续的一段地址空间中。

● CPS  .WA指令，原因是Cortex-M3没有“A”位。

● CPS.W #mode 指令，原因是 Cortex-M3 的 PSR 中没有“mode”位。

● DBG 指令，该指令服务于跟踪系统的一条 hint 指令。

● PLD指令，用于预取数据。这是服务于cache 系统的一条hint 指令。因为在CM3 中没有cache，该指令就相当于NOP。

● PLI指令，这是预取指令。这是服务于cache 系统的一条hint 指令。因为在CM3 中没有cache，该指令就相当于NOP。

● YIELD指令，该指令用于多线程处理。线程使用该指令通知给硬件：我正在做的任务可以被交换出去（swapped out），从而提高系统的整体性能。

3．简述预索引和后索引的区别。

答：带预索引的数据传送可以用在多种数据类型上，并且既可用于加载，又可用于存储。后索引也要使用一个立即数offset，但与预索引不同的是，后索引始终是使用基址寄存器Rd 的值作为数据传送的地址的。待到数据传送后，再执行Rd←Rd+offset。其中，offset 可以是负数。

4．简述ARM Cortex-M3如何访问多重存储器。

答：ARM Cortex-M3可以采用LDM/STM指令访问多重存储器，它们相当于把若干个LDR/STR给合并起来了，有利于减少代码量。例如，

● LDMIA Rd!, {寄存器列表}：从 Rd 处读取多个字。每读一个字后 Rd 自增一次，16位宽度。

● STMIARd!,{寄存器列表}：存储多个字到 Rd 处。每存一个字后 Rd 自增一次，16 位宽度。

● LDMIA.W Rd!, {寄存器列表}：从 Rd 处读取多个字。每读一个字后 Rd 自增一次，32位宽度。

● LDMDB.W Rd!, {寄存器列表}：从 Rd 处读取多个字。每读一个字前 Rd 自减一次，32位宽度。

● STMIA.WRd!, {寄存器列表}：存储多个字到 Rd 处。每存一个字后 Rd 自增一次，32位宽度。

● STMDB.WRd!, {寄存器列表}：存储多个字到 Rd 处。每存一个字前 Rd 自减一次，32位宽度。 9dqi+tWGVCt4kDwqaRKwHdWaUPp55KKg1yo7G0r0MTaVpHuZk1l0t6F9KjphmoTs