嵌入式复习思考题答案

嵌入式复习思考题及答案（1）一、简答题1、ARM9有哪几种工作模式？其中哪几种属于特权模式？哪几种属于几种异常模式？答：有用户、系统、管理、中止、未定义、普通中断、快速中断。系统、管理、中止、未定义、普通中断、快速中断属于特权模式。管理、中止、未定义、普通中断、快速中断属于几种异常模式。2、ARM9有哪2种工作状态？各自特点？实现状态切换指令的是什么？答：ARM状态与Thumb状态。ARM状态指令是32位；Thumb状态指令是16位。切换指令是BX。3、简述ARM9在不同工作模式下寄存器分布情况（用图表说明）。R13、R14、R15的固定用途；CPRS和SPRS名称及功能。答：R13常作为堆栈指针SP、R14作为链接寄存器LR、R15作为程序计数器PC。CPRS是当前程序状态寄存器，包含条件代码、中断禁止位、当前处理器模式以及其他状态和控制信息。SPRS是程序状态保存寄存器，异常出现时用于保存CPRS的状态。4、ARM920T处理器有哪7种异常？各自对应中断矢量、优先级如何排列？复位未定义指令软件中断指令预取中止数据中止普通中断快速中断0x000000000x000000040x000000080x0000000C0x000000100x000000180x0000001C16652435、ARM处理器对异常中断的响应及返回过程。答：响应过程:1、将引起异常指令的下一条指令的地址保存到新的异常工作模式的R14中；2、将CPSR的内容保存到将要执行的异常中断对应的SPSR中；3、根据异常类型CPSR中的运行模式位；4、将相应的矢量地址赋值给PC，开始执行异常处理程序。还可设中断禁止位。返回过程:1、将连接寄存器LR的值减去相应的偏移量后送到PC中；2、将SPSR内容送回CPSR；3、若在进入异常处理时设置了中断禁止位，要在此清除。6、写出ARM9支持的寻址方式，各举一例。答：略7、写出指令LDRB/LDRH/LDR的区别。答：LDRB将内存单元一个字节的数据扩展到32位装载到寄存器；LDRH将内存单元半字（两个字节）的数据扩展到32位装载到寄存器；LDR将内存单元一个字的数据装载到寄存器。8、写出LDM、STM指令用于数据块拷贝时对应的4种后缀以及用于堆栈操作对应的4种后缀。解释各自的执行过程。答：数据块拷贝后缀：IA操作后指针增；DA操作后指针减；IB操作前指针增；DB操作前指针减。堆栈操作后缀：FD满递减；ED空递减；FA满递增；EA空递增。9、ARM和Thumb两种状态下各自堆栈的生成方式有何不同？写出各自对应的入栈、出栈指令。答：ARM堆栈有4种生成方式满递增、满递减、空递增、空递减；入栈指令：STM（FD\ED\FA\EA4种后缀之一）出栈指令：LDM（FD\ED\FA\EA4种后缀之一）Thumb堆栈采用满递减的生成方式。入栈指令：PUSH.出栈指令：POP10、写出条件代码NE、EQ的判断条件。答：NEZ=0（不相等）；EQZ=1（相等）11、B、BL及BX指令有何区别？写出无嵌套的子程序调用及返回指令。答：B是简单的转移指令，实现向目的地址的简单的跳转；BL是带链接的转移指令，将转移指令后的下一条指令抵制保存到链接寄存器LR；BX是带状态切换的转移指令。子程序调用指令：BLDELAY;无嵌套的子程序返回指令MOVPC,LR12、举例说明伪指令LDR的2个主要用途。答：LDRR1,=0X30408020加载32位立即数到寄存器；LDRR1,=SRC加载一个地址值到寄存器。13、什么是ATPCS？它有哪些规则？答：ATPCS是ARM程序和Thumb程序中子程序调用的基本规则，使单独编译的C程序和汇编程序能相互调用。有数据栈规则、参数传递规则和子程序调用时寄存器使用规则。二、程序阅读题（重点检测寻址方式及指令）1、在每条语句后做简要注释，写出程序执行后R0、R1、R2和C的值。（知识点：算术、逻辑操作、影响标志位S）AREASUMM,CODE,READONLYXEQU8YEQU16ENTRYMOVR0,#XMOVR1,#YADDR2,R0,R1ANDR0,R2,#0X0FMOVR2,#YADDSR2,R0,R1,LSR#1STOPBSTOP程序执行后R0=8、R1=16、R2=16和C=0。END2、分析程序，按照加“//”语句的要求解答。（知识点：堆栈操作）AREASTK,CODE,READONLYENTRYMOVR1,#0X30MOVR2,#0X08MOVSP,#0X400STMFDSP!,{R1,R2}；//①写出语句执行后SP和R2的值SP=0X3F8;R2=0X08LDMFDSP!,{R5,R6}；//②写出语句执行后SP、R5和R6的值SP=0X400;R5=0X30;R6=0X08LOOPBLOOPEND3、写出程序实现的功能，并在每条语句后做简要注释。（知识点：寻址方式[Rn],#immediate、循环体、数据拷贝）AREAarmcopyCODE,READONLYnumEQU16ENTRYADRr1,srcADRr3,dstMOVr2,#num程序实现了将内存src处的16个字拷贝到dst处。copyLDRR0,[r1],#4STRR0,[r3],#4SUBSr2,r2,#1BNEcopystopBstopsrcDCD1,2,3,4,1,2,3,4,5,6,1,2,3,4,1,2dstDCD0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0END4、分析程序功能，并写出加序号语句的作用。（知识点：状态切换）程序实现了从ARM状态切换到Thumb状态实现4个字节数据的拷贝。AREAthcopy,CODE,READONLYENTRYCODE32；伪操作，指示以下指令是32位的ARM指令LDRr1,=srcLDRr3,=dstMOVr2,#4LDRr4,=copy+1；①；伪指令，装载跳转地址以及最后的状态切换位BXr4；②；从ARM状态跳转到Thumb状态CODE16；③；伪操作，指示以下指令是16位的Thumb指令copyLDRBr0,[r1]ADDr1,#1STRBr0,[r3]ADDr3,#1SUBr2,r2,#1BNEcopystopBstopsrcDCB1,2,3,4dstDCB0,0,0,0END5、写出下列程序执行后r0的值，并写出加序号语句的作用。（知识点：跳转表、子程序的调用返回）AREAJump,CODE,READONLYENTRYStartMOVr0,#0MOVr1,#8MOVr2,#5BLcount；①调用子程序stopBstopcountCMPr0,#2；②r0与2比较MOVHSpc,lr；③如果r0大于2则子程序返回LDRr3,=JumpTable；④否则将跳转表首地址送r3LDRpc,[r3,r0,LSL#2]；⑤将r3+r0×4（即跳转地址）送pcJumpTableDCDDoAddDCDDoSubDoAddADDr0,r1,r2MOVpc,lr；⑥子程序返回DoSubSUBr0,r1,r2MOVpc,lr程序执行后r0=13END6、分析下面这段混合程序回答：（1）、程序实现了什么功能？在C中调用汇编函数实现字符串拷贝（2）C语言程序和汇编代码如何传递参数？dststrR0；srcstrR1（3）在每条语句后做简要注释。（知识点：C和汇编混合编程框架、ATPCS规则、字节拷贝）externvoidstrcpy(char*d,constchar*s)；声明外部函数intmain(void){constchar*srcstr=”abcdefg”;char*dststr=”jjjjjjjjjj”;strcopy(dststr,srcstr)；调用汇编函数（通过R0和R1实现参数传递）printf(“%s\n%\n”,srcstr,dststr);return(0);}AREASCopy,CODE,READONLYEXPORTstrcopy；声明一个全局标号，可以在其他文件中引用strcopyLDRBr2,[r1],#1STRBr2,[r0],#1CMPr2,#0BNEstrcpyMOVpc,lr；子程序返回END三、设计题（掌握汇编及C语言简单程序设计。如数据拷贝、跳转表、混合编程。）1、用汇编语言编写数据块或字符拷贝程序（如阅读程序题）。2、用汇编语言编写含有2个分支的跳转表实现程序跳转。R2寄存器中存放的是跳转表的基地址。R1中用于选择不同的子程序，子程序可以任意命名。R1的不同值选择不同的子程序。并做简单注释。（如阅读程序题）3、编写一段C语言与汇编语言的混合编程代码，在C语言程序中调用汇编语言代码，完成字符串的拷贝。（如阅读程序题）4、在汇编子程序中调用一个计算a、b、c三者之和的C语言函数add3(),计算i+2i+3i，假设i就在R0中。（要求说明汇编程序和C函数之间如何进行参数传递）。intadd3(inta,intb,intc){returna+b+c;}AREASADD,CODE,READONLYIMPORTadd3；声明该标号在其他源文件中，要在当前文件中引用ADDR1,R0,R0ADDR2,R0,R1BLadd3；调用子程序END