原创 ARM常见问题

 ARM 常见问题

1.ARM: Advanced RISC Machine 高级精简指令集计算机

2.RISC: Reduce Instruction set Computer 精简指令集，周期执行等长，固定指令长度

3.哈佛与冯诺依谩的区别： 

    CPU在一个周期内能否同时操作数据和指令instruction cache 和data cache分开为哈佛结构，没有分开为冯诺依谩结构    Note: ARM7三级流水线冯诺依谩结构 ARM9五级流水线哈佛结构

 4.ARM特点： 低功耗、移动手持设备

 5.编程模型： ARM 32位架构指的是数据总线<---->字

 6.工作模式： 7种工作模式            usr 非特权模式|------------------|空间共用            system  系统模式| 
            FIQ 快速中断模式|
            IRQ 外部中断模式|
            abort 异常模式 |异常模式  
            undef 未定义模式 |
            supervisor 管理模式 |

7.寄存器： R13：SP栈指针。R14：LR 链接返回。R15：PC 程序计数器

 8.ARM有37个32位长的寄存器 
    1个 R15 PC(Program counter) 
    1个  CPSR(Current program status register) 
    5个  SPSR(saved program status register) 
    30个通用寄存器
     R0-R12:五种模式公有 除FIQ（usr 和system算一种）13个|
    FIQ:私有寄存器R8-R12             5个 |30个通用寄存器
    R13:R14:六种模式都是私有的           2*6=12个|
    PC :公有 1个
    状态寄存器：CPSR 公有1个
    SPSR 私有5个（usr没有）
    Note：(Crotex A  中monitor又多3个，一共是40个) 

9.CPSR 当前程序状态寄存器 current program status register可以在任何处理器模式下被访问

        1)ALU (atithmetic logic unit,算术逻辑单元)状态标志的备份
        2)当前处理器的模式
        3)中断全能标志
        4)设置处理器的状态(只有在4T架构) 

10.CPSR复位后 进入supervisor模式，ARM状态

11.ARM状态32位4字节对齐，特点最后两位无效为0.PC的bit[1:0]=0 

12.当异常产生时：         

        1)系统会拷贝CPSR到SPSR，设置CPSR状态
        2)返回由程序员恢复SPSR-->CPSR

13.ARMv4所有指令都是条件执行。ARMv5有一条BX非条件执行

14.Thumb代码比ARM代码的优势     

    1)代码密码是ARM的65%
    2)方便窄内存操作

15.DMIPS: 一秒种执行的速度.CPI:指令执行的百分率周期/指令

16.指令流水线结论：
    1)Execute Address=PC-8
    2)IRQ的lr=PC-4.  BL、undef:lr=PC
    3)LDR互锁条件：LDR的目的地址在下一周期的源地址出现
    LDM(多内存操作)的条件：最后一个寄存器在一个周期作为源地址使用

17.ARM9E: E支持DSP。ARM9TDMI：支持调试，IDE

18.在流水线的第二阶段 译码decode读寄存器

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 测试：

1.说出ARM可以工作的模式名字

答：7种:

usr 用户模式
 system  系统模式
 FIQ 快速中断模式
 IRQ 外部中断模式
 Abort 异常模式
 undef 未定义模式
 svc 管理模式

2.ARM核有多少个寄存器

答：37个32位的寄存器

3.什么寄存器用于存储PC和LR寄存器  答：PC：R15。LR：P14

4.R13通常用来存储什么  答：栈指针

5.哪种模式使用的寄存器最少  答：usr

6.在Thumb指令中，哪些处理器处于Low group  答：R0-R7

7.CPSR的哪一位反映了处理器的状态  答：T

8.所有Thumb指令采取什么对齐方式  答：16位2字节对齐

9.ARM有哪几个异常类型 答：7个
 Reset   复位异常   0x00
 Undefined instruction 未定义异常 0x04
 Software interrupt 软中断  0x08
 Prefetch Abort  预取指异常 0x0c
 Data Abort  数据异常 0x10
 IRQ   外部中断异常 0x18
 FIQ   快速中断异常 0x1c

10.为什么FIQ的服务程序地址要位于0x1c 

答：因为0x1c后面可以直接给异常处理函数，而不需跳转，FIQ还有额外的5个私有寄存器，不需对齐进行保护（中断处理时，必须保护期使用的非私有寄存器）从而提高执行速度如果在0x1c前面的话则只有四个字节只能跳转执行异常函数

11.在复位后，ARM处理处于何种模式、何种状态  

答：处理ARM状态，svc模式

12.哪些ARM指令可以有条件的执行  

答：在ARMv4架构下所有的指令都是可以有条件执行，但是在ARMv5架构下有一条指令BX不能有条件执行,是非条件执行

13.Thumb代码与ARM代码比较的两在优势 答：优化代码密码、提高窄内存操作性能、是ARM指令集的一个功能子集

14.AMBA代表是什么  答：advanced mircontrol bus architecture 高级微控制总线体系结构
 AHB:先进的高速总线。APB：先进的外设总线