嵌入式复习思考题(1)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。

45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\EA 4种后缀之一）出栈指令：LDM（FD\ED\FA\EA 4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：NE Z=0 （不相等）；EQ Z=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：BL DELAY; 无嵌套的子程序返回指令MOV PC,LR12、举例说明伪指令LDR的2个主要用途。

答：LDR R1, =0X30408020 加载32位立即数到寄存器；LDR R1, =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）AREA SUMM , CODE , READONLYX EQU 8Y EQU 16ENTRYMOV R0 , #XMOV R1 , #YADD R2 , R0 , R1AND R0 , R2 , #0X0FMOV R2 , #YADDS R2 , R0 , R1 , LSR #1STOP B STOP 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）AREA STK , CODE , READONLYENTRYMOV R1 , #0X30MOV R2 , #0X08MOV SP , #0X400STMFD SP!,{R1,R2}；// ①写出语句执行后SP和R2的值SP= 0X3F8 ;R2=0X08LDMFD SP!,{R5,R6}；// ②写出语句执行后SP、R5和R6的值SP=0X400;R5=0X30;R6=0X08 LOOP B LOOPEND3、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）AREA armcopy CODE, READONLYnum EQU 16ENTRYADR r1, srcADR r3, dstMOV r2, #num 程序实现了将内存src 处的16个字拷贝到dst处。

copy LDR R0 , [r1] , #4STR R0 , [r3] , #4SUBS r2 , r2 , #1BNE copystop B stopsrc DCD 1,2,3,4,1,2,3,4,5,6,1,2,3,4,1,2dst DCD 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0END4、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。

AREA thcopy, CODE, READONLYENTRYCODE32 ；伪操作，指示以下指令是32位的ARM指令LDR r1, =srcLDR r3, =dstMOV r2, #4LDR r4, =copy+1 ；①；伪指令，装载跳转地址以及最后的状态切换位BX r4 ；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copyLDRB r0,[r1]ADD r1,#1STRB r0,[r3]ADD r3,#1SUB r2, r2, #1BNE copystop B stopsrc DCB 1,2,3,4dst DCB 0,0,0,0END5、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）AREA Jump, CODE, READONLYENTRYStart MOV r0, #0MOV r1, #8MOV r2, #5BL count ；①调用子程序stop B stopcount CMP r0, #2 ；②r0与2比较MOVHS pc, lr ；③如果r0大于2则子程序返回LDR r3, =JumpTable ；④否则将跳转表首地址送r3LDR pc, [r3,r0,LSL#2] ；⑤将r3 +r0×4（即跳转地址）送pcJumpTableDCD DoAddDCD DoSubDoAddADD r0, r1, r2MOV pc, lr ；⑥子程序返回DoSubSUB r0, r1, r2MOV pc,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？ dststr R0； srcstr R1（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）extern void strcpy(char *d,const char *s) ；声明外部函数int main(void){const char *srcstr=”a bcde fg”;char *dststr=”jjj jjjjjjj”;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);}AREA SCopy, CODE, READONLYEXPORT strcopy ；声明一个全局标号，可以在其他文件中引用strcopy LDRB r2, [r1],#1STRB r2, [r0],#1CMP r2, #0BNE strcpyMOV pc,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）。

int add3 (int a,int b,int c ){return a+b+c;}AREA SADD, CODE, READONLYIMPORT add3 ；声明该标号在其他源文件中，要在当前文件中引用ADD R1, R0,R0ADD R2, R0,R1BL add3 ；调用子程序END。