空递减堆栈ED：堆栈指针指向下一个要放入数据的空位置，且由高地址向低地址生成。

9.分析协处理器加载/存储指令的寻址方式种的内存地址索引格式中不同的汇编语法格式下内存地址的计算方法。 答：协处理器加载/存储指令的寻址方式种的内存地址索引格式中，索引格式类似于LDR/STR指令寻址中的立即数作为地址偏移量的形式。Addressing_mode中的偏移量为8位立即数的汇编语法格式有以下3种：

? 前变址不回写形式：[，#+/-*4 ]

第一个内存地址编号为基地址寄存器Rn值加上/减去imm_offset8的4倍，后续的每一个地址是前一个内存地址加4，直到协处理器发出信号，结束本次数据传输为止。 ? 前变址回写形式： [，#+/-*4]！

第一个内存地址编号为基地址寄存器Rn值加上/减去imm_offset8的4倍，后续的每一个地址是前一个内存地址加4，直到协处理器发出信号，结束本次数据传输为止。当指令执行时，生成的地址值将写入基址寄存器。

? 后变址回写形式： []，#+/-*4

内存地址为基址寄存器Rn的值，当存储器操作完成后，将基地址寄存器Rn值加上/减去imm_offset8的4倍，后续的每一个地址是前一个内存地址加4，直到协处理器发出信号，结束本次数据传输为止。最后将Rn值加上/减去imm_offset8的4倍写回到基址寄存器Rn（更新基地址寄存器）。

10. 写出下列指令的机器码，并分析指令操作功能。 MOV R0，R1 MOV R1，,0X198

ADDEQS R1，R2，,0xAB CMP R2,#0Xab LDR R0,[R1,#4] STR R0,[R1,R1,LSL #2]! LDRH R0,[R1,#4] LDRSB R0,[R2,#-2]! STRB R1,[R2,#0Xa0]

LDMIA R0,{R1,R2,R8}

STMDB R0!,{R1-R5,R10,R11} STMED SP!{R0-R3,LR} 答：机器码部分略。

MOV R0，R1 ；R0《-----R1 MOV R1，,0X198 ；R0《----0X198

ADDEQS R1，R2，,0xAB ；当Z=1时，R1《---R2+0xAB 并影响标志位 CMP R2,#0Xab ；R2-0xAB，并影响标志位 LDR R0,[R1,#4] ；R0《---【R1+4】 STR R0,[R1,R1,LSL #2]! ；【R1+R1*4】《---R0，R1=R1+R1*4

LDRH R0,[R1,#4] ；R0《---【R1+4】半字，R0的高16位清零

LDRSB R0,[R2,#-2]! ；R0《---【R2-2】字节，R0有符号扩展为32位，R2=R2-2 STRB R1,[R2,#0Xa0] ；【R2+0Xa0】《----R1低8位， LDMIA R0,{R1,R2,R8}

；将内存单元【R0】~【R+11】以字为单位读取到R1，R2，R8中 STMDB R0!,{R1-R5,R10,R11}

将寄存器R1~R5，R10，R11的值以字为单位依次写入【R0】中，每写一个字之前R0=R0-4 STMED SP!{R0-R3,LR}

将寄存器R0~R3，LR的的值以字为单位依次写入【SP】中，每写一个字之后SP=SP-4

第4章 ARM指令集系统

1.ARM指令可分为哪几类？说出哪几条指令是无条件执行的。

答：ARM微处理器的指令集可以分为：数据处理指令，分支指令，加载/存储指令，批量加载/存储指令，交换指令，程序状态寄存器（PSR）处理指令，协处理器操作指令和异常产生指令八大类。

几乎所有的ARM指令都是可以有条件执行的。带链接和状态切换的跳转指令BLX，当目标地址由程序标号给出时，即：BLX

由于指令码中是没有条件编码位的，所以指令是无条件执行的。

2.如何实现两个64位数的加法操作，如何实现两个64位数的减法操作，如何求一个64位数的负数？

答：1）使用ADC实现64位加法，结果存于R1、R0中：

ADDS R0,R0,R2 ;R0等于低32位相加，并影响标志位 ADC R1,R1,R3 ;R1等于高32位相加，并加上低位进位

2）使用SBC实现64位减法，结果存于R1、R0中： SUBS R0,R0,R2 ; 低32位相减，并影响标志位 SBC R1,R1,R3 ;高32位相减，并减去低位借位

3）使用RSC指令实现求64位数值的负数 ： RSBS R2,R0,#0 RSC R3,R1,#0

3.写出LDRB指令与LDRSB指令的二进制编码格式，并指出它们之间的区别。 答：LDRB指令的二进制编码格式：

LDRSB指令的二进制编码格式：

LDRB指令用于将内存中的一个8位字节数据读取到指令中的目标寄存器的低8位中，寄存器的高24位用零扩展。

LDRSB指令用于将内存中的一个8位字节数据读取到指令中的目标寄存器的低8位中，寄存器的高24位用符号位扩展。

4.分析下列每条语句的功能，并确定程序段所实现的操作。 CMP R0，,0 MOVEQ R1，,0 MOVGT R1，,1

答：CMP R0，,0 ；比较R0与0的大小

MOVEQ R1，,0 ；若R0==0，则R1=0 MOVGT R1，,1 ；若R0>0，则R1=1

5.请使用多种方法实现将字数据0xFFFFFFFF送入寄存器R0 答：1）MVN R0，#0 2）MOV R0，#1

RSB R0，R0，#0

6.写一条ARM指令，分别完成下列操作： (1)R0=16 (2)R0=R1/16 (3)R1=R2*3 (4)R0=-R0 答：

(1)R0=16 MOV R0，#16 (2)R0=R1/16 MOV R0，R1，LSR #4 (3)R1=R2*3 MOV R3，#3 MUL R1，R2，R3 (4)R0=-R0 RSB R0，R0，#0

7.编写一个ARM汇编程序，累加一个队列中的所有元素，碰到0时停止。结果放入R4。 答：假设队列为地址从R0开始递增的字队列： LOOP

LDR R1, [R0,#4]! MOVS R2, R1 BEQ END

ADD R4,R4,R2 B LOOP

END

8.写出实现下列操作的ARM指令：

当Z=1时，将存储器地址为R1的字数据读入寄存器R0. 当Z=1时，将存储器地址为R1+R2的字数据读入寄存器R0 将存储器地址为R1-4的字数据读入寄存器R0。

将存储器地址为R1+R6的字数据读入寄存器R0，并将新地址R1+R6写入R1。 答：1)LDREQ R0, [R1] 2)LDREQ R0, [R1,R2] 3)LDR R0, [R1,#-4] 4)LDR R0, [R1,R6]!

9.写出下列ARM指令所实现的操作： LDR R2，[R3，#-4]! LDR R0，[R0],R2 LDR R1，[R3，R2，LSL #2]! LDRSB R0，[R2，#-2]! STRB R1，[R2，,0xA0] LDMIA R0,{R1,R2,R8}

STMDB R0!,{R1-R5,R10,R11} 答：LDR R2，[R3，#-4]! ;R2<-[R3-4], R3=R3-4

LDR R0，[R0],R2 ;R0<-[R0], R0=R0+R2 LDR R1，[R3，R2，LSL #2]! ;R1<-[R3+R2*4], R3=R3+R2*4 LDRSB R0，[R2，#-2]!

;R0低8位<-[R2-2]字节数据,，R0高24位符号扩展，R2=R2-2 STRB R1，[R2，#0xA0] R1低8位->【R2+0xA0】 LDMIA R0,{R1,R2,R8}

从地址R0开始的内存中依次读取字数据，送入寄存器R1，R2，R8 STMDB R0!,{R1-R5,R10,R11}

将寄存器R11，R10，R5-R1的字数据，依次写入地址R0中，每次写入前R0=R0-4

10.SWP指令的优势是什么？

答：SWP指令支持原子操作，它能在一条指令中完成存储器和寄存器之间的数据交换。

11. 如何用带PSR操作的批量字数据加载指令实现IRQ中断的返回？

答：在进入IRQ中断处理程序时，首先计算返回地址，并保存相关的寄存器

? SUB R14,R14,#4 ;

? STMFD R13!, {R0-R3, R12, LR}

如果IRQ中断处理程序返回到被中断的进程则执行下面的指令。该指令从数据栈中恢复寄存器R0~R3及R12的值，将返回地址传送到PC中，并将SPSR_irq值复制到CPSR