ARM试题A卷

1ARM体系结构与编程吴希英（答案写在答题纸上，写在试题纸上无效）一、填空题（每空1分，共30分）1.常见的ARM处理器内核有ARM7、ARM9和【ARM9E】等。2.按总线所传送的信息类型，总线分为【数据总线】、【控制总线】和【地址总线】。3.ADS是一套用来开发ARM处理器应用系统的开发工具包，用户可以用ADS编辑、编译和调试C、C++以及汇编程序。目前的版本为【1.2版本】。4.与逻辑运算规则：0•0=【0】；0•1=【0】；1•0=【0】；1•1=【1】5.或逻辑运算规则:0+0=【0】；0+1=【1】；1+0=【1】；1+1=【1】将2进制转换为16进制：(1001，1100，1011，0100，1000)B=【9】。6.ARM属于【RISC】架构。7.ARM指令集是【32】位宽，Thumb指令集是【16】位宽。8.ARM微处理器共有【37】个【32】位寄存器，其中【31】个为通用寄存器，【6】个为状态寄存器。9.复位后，ARM处理器处于【管理】工作模式，【ARM】状态。10.S3C2410采用的核心处理器是【ARM920T】。11.GPIO的中文全称是【通用I/O端口】。12.ARM处理器有两种状态，分别是【ARM】和【Thumb】。13.计算机结构分为【哈佛】结构和【冯诺依曼】结构。14.ARM处理器支持的数据类型中，字节为【8】位、半字为【16】位、字为【32】位。25.将2进制转换为16进制：(1101，1010，1011，01101110)B=【DAB6E】二、选择题：（每个选择2分，共30分）1.在ARM体系结构中，要从主动用户模式（User）切换到超级用户模式（Supervisor），应采课程考试试题学期学年拟题人:校对人:拟题学院（系）:适用专业:用何种方法？【B】A、直接修改CPU状态寄存器（CPSR）对应的模式B、先修改程序状态备份寄存器（SPSR）到对应的模式，再更新CPU状态C、使用软件中断指令（SWI）D、让处理器执行未定义指令2.嵌入式系统加电或复位后，所有的CPU通常都从某个由CPU制造商预先安排的地址上取指令。例如：对于S3C2410来说，BootLoader会映射到【B】地址处。A0x0c000000B0x00000000C0x00000018D0x400000183.CPSR中的低8位称为控制位，下列不属于控制位的是【A】。A、NB、IC、FD、T4.ARM中可以访问状态寄存器的指令是【D】，能够访问内存的指令是【C】。A、MOVB、ADDC、LDRD、MRS5.下列条件码中表示不相等的是【B】。A、EQB、NEC、CSD、CC6.CPSR中的低8位称为控制位，其中I位等于1表示【A】。A、禁止IRQ中断B、禁止FIQ中断C、允许IRQ中断D、允许FIQ中断7.ARM微处理器支持7种工作模式。其中，除【A】之外的其余6种称为特权模式，在这6种之中，除【D】之外的其余5种又称为异常模式。A、用户模式B、管理模式C、中止模式D、系统模式8.ATPCS规定中，栈是【B】。A、满递增B、满递减C、空递增D、空递减9.在用ARM汇编编程是，其寄存器有多个别名，通常PC是指R15，LR是指【C】，SP是指【B】A、R12B、R13C、R14D、R1510.下列ARM指令中，可用于满递增堆栈操作的是【D】。A、STMDAB、STMIAC、STMDBD、STMIB11.下列32位数中，不可作为立即数的是【A】。A、0x81000007B、0x04800000C、0x00000012D、0x800000712.ARM伪指令中，可用于大范围地址读取的是【C】。A、ADRB、ADRLC、LDRD、NOP13.同CISC相比，下面哪一项不属于RISC处理器的特征。【D】A、采用固定长度的指令格式，指令规整、简单、基本寻址方式有2～3种。B、减少指令数和寻址方式，使控制部件简化，加快执行速度。C、数据处理指令只对寄存器进行操作，只有加载/存储指令可以访问存储器，以提高指令的执行效率，同时简化处理器的设计。D、RISC处理器都采用哈佛结构14.以下叙述中，不符合RISC指令系统特点的是【B】。A、指令长度固定，指令种类少B、寻址方式种类丰富，指令功能尽量增强C、设置大量通用寄存器，访问存储器指令简单D、选取使用频率较高的一些简单指令15.下面关于ARM处理器的体系结构描述哪一个是错误的。【B】A、三地址指令格式B、所有的指令都是多周期执行C、指令长度固定D、Load-Store结构三、简答（7+2+3+5+6+8+9=40分）1、请写出以下相关ARM指令语句的注释：（7分）MOVR0,PC把PC的值传送到R0寄存器，此时PC地址为当前指令位置+8ADDR0,R1,#1把R1加上1的结果给R0寄存器LDRR0,=0x56000010是伪指令，把0x5600010f放到R0寄存器中，采用文字池技术LDRPC,[PC,#4]把当前的PC值加4位置的内容赋值给PC，实现绝对跳转MRSR0,CPSR把CPSR的值传送给R0BLLOOP带返回地址的跳转指令，把下一条指令给LR后，跳转到Loop地址STMFDR13!,{R0-R12}压栈指令，把R0到R12寄存器的值通过R13栈指针进行压站保存2、什么是立即数？请简要描述立即数在使用时有什么注意要点。（2分）答：立即数，主要是指寻址时直接在指令中出现的数。在使用时注意（1）立即数前需要加#（2）ARM指令只有32位长，立即数在指令中占12位存储空间，ARM用这12位空间8位表示有效数字－基数B，4位表示译为的数M，按照把B循环右移M*2位，构造成一个新的32位的数，其它位补0，所以在使用立即数时，要注意其是否合法。3、请问BL指令跳转时LR寄存器保存的是什么内容？并请简述原因。（3分）答：BL跳转时,LR中保存的是执行BL跳转指令的下一条指令的地址，考虑流水线的情况，即当前的PC-4。LR用来在需要返回程序时从LR中还原程序执行的位置继续执行。4、ARM内核有多少个寄存器，请列举出这些寄存器的名字和数量。（5分）答：ARM有37个寄存器，（1）未分组寄存器：R0-R7，共8个；（2）分组寄存器R8-R14，其中FIQ模式下有单独的一组R8-R12共5个，另外6种模式共用一组R8-R12，共5个，USR和SYS模式共用一组R13-R14，共2个，另外5种模式下各有独自的一组R13-R14，共10个；（3）程序计数器PC即R15寄存器，共1个；（4）状态寄存器CPSR，和5个备份状态寄存器SPSR，共6个；ARM总计37个寄存器。5、ARM通用寄存器中，有3个寄存器有特殊功能和作用，请写出它们的名字和作用。（6分）答：R13：SP栈指针寄存器，用来保存程序执行时的栈指针位置；R14：LR返回链接寄存器，用来保存程序执行BL指令或模式切换时的返回原程序继续执行的地址；R15：PC程序计数器，保存程序执行的当前地址。6、ARM的CPSR寄存器的位定义如图所示，试简述各位的功能。（8分）条件位（指令进行算术运算后的结果是否有进位，借位等），I位（IRQ异常允许位），F位（FIQ异常允许位），T位（ARM/Thumb工作状态），模式位（处理器工作模式）NZCV保留IFTM[4-0]21345031302928276787、用汇编语言编写程序读取存储器0x40003100地址上的数据，将数据加1，若结果小于10则使用STR指令把结果写回原地址，若结果大于等于10，则把0写回原地址。（9分）