1、第 1 页 共 6 页南昌大学 20072008 学年第一学期期末期末考试试卷试卷编号： 12035 ( A )卷课程编号： X61030014 课程名称： 嵌入式系统 考试形式： 闭卷 适用班级： 2004 级计算机 姓名： 学号： 班级： 学院： 信息工程学院 专业： 计算机科学与技术 考试日期： 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分题分 40 12 24 24 100累分人 签名得分考生注意事项：1、本试卷共 5 页，请查看试卷中是否有缺页或破损。如有立即举手报告以便更换。2、考试结束后，考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。一、 填空题(每空 2 分，共 40 分) 1
2、、ARM 微处理器有 7 种工作模式，它们分为两类 非特权模式 、 特权模式 。其中用户模式属于 非特权模式 2、ARM 支持两个指令集，ARM 核因运行的指令集不同，分别有两个状态 ARM 、 Thumb ，状态寄存器 CPSR 的 T 位反映了处理器运行不同指令的当前状态3、ARM 核有多个寄存器，其中大部分用于通用寄存器，有小部分作为专用寄存器，R15 寄存器用于存储 PC，R13 通常用来存储 SP 4、 ARM 处理器有两种总线架构，数据和指令使用同一接口的是 冯诺依曼 ，数据和指令分开使用不同接口的是 哈佛结构 第 2 页 共 6 页5、ARM 微处理器复位后，PC 的地址通常是
3、0x0 ，初始的工作模式是 Supervisor 。 6、ARM 微处理器支持虚拟内存，它是通过系统控制协处理器 CP15 和 MMU（存储管理部件）来进行虚拟内存的存储和管理。当系统发生 数据 异常和 指令领取 异常时，异常处理程序透过嵌入式操作系统的内存管理机制，通过 MMU 交换物理内存和虚拟内存的页面，以保证程序正常执行。7、编译链接代码时，有两种存储代码和数据的字节顺序，一种是 小端对齐 ，另一种是 打断对齐 8、构建嵌入式系统开发环境的工具链有多种，其中开放源码的工具链是 GNU 工具链 ，ARM 公司提供的工具链是 ADS 工具链 9、计算机有 CISC 和 RISC 两种类型，
4、以 ARM 微处理器为核心的计算机属于 RISC 类型，其指令长度是 定长的 。二、 指令测试题(共 12 分) 1、写一条 ARM 指令，完成操作 r1 = r2 * 3（4 分）ADD R1,R2,R2,LSL #12、初始值 R1=23H，R2=0FH 执行指令 BIC R0， R1，R2 ，LSL #1 后，寄存器R0，R1 的值分别是多少？（4 分）R0=21H，R1=23H 3、说明指令 STMIA r12!, r0-r11的操作功能。 （4 分）将 R0-R11 十二个寄存器中的 32 位数据，存储到 R12 地址指针为起始地址的内存中，地址的操作方式是先操作、后增加，并更新地址
5、。 4、写一段 ARM 汇编程序：循环累加队列 myarray 中的所有元素，直到碰上零值元素，结果放在 r4 中。程序框架如下，补充代码完成上述功能。 （8 分）AREA total, CODE READONLYENTRYstartMOV r4, #0ADR r0, myarray；在此补充代码loopLDR r1, r0, #4ADD r4, r4, r1第 3 页 共 6 页CMP r1, #0BNE loop5、这是一个由源程序 strtest.c 和 scopy.s 组成的混合程序项目，通过调用 strcopy完成字符串复制，程序代码如下。要求阅读程序，在程序中的注释符“/”后，说明
6、该句程序的作用，并说明 extern 和 EXPORT 伪指令的在程序中的作用。 （8 分）strtest.c#include extern void strcopy(char *d, const char *s);int main() const char *srcstr = “First string - source“;char dststr = “Second string - destination“;printf(“Before copying:n“);printf(“ %sn %sn“,srcstr,dststr); /strcopy(dststr,srcstr); /print
7、f(“After copying:n“);printf(“ %sn %sn“,srcstr,dststr);/return 0;scopy.sAREA SCopy, CODE, READONLYEXPORT strcopystrcopy LDRB r2, r1,#1 ；STRB r2, r0,#1 ；CMP r2, #0 ；BNE strcopy ；MOV pc,lr ；END/输出源串和目标串 （8 分）/调用 strcopy 函数/输出复制后的源串和目标串；r1 指向源串，从源串载入一个字节的字符到 r2,并更新 r1=r1+1；r0 指向目标串，从 r2 保存一个字节的字符到目标串,并更
8、新 r0=r0+1；测试串尾标志0；非零转标号 strcopy；返回三、 程序测试题(共 24 分) 1、写一段 ARM 汇编程序：循环累加队列 myarray 中的所有元素，直到碰上零值元素，结果放在 r4 中。程序框架如下，补充代码完成上述功能。 （8 分）AREA total, CODE READONLYENTRYstartMOV r4, #0第 4 页 共 6 页ADR r0, myarray；在此补充代码答：loopLDR r1, r0, #4ADD r4, r4, r1CMP r1, #0BNE loopstopB stopmyarrayDCD 0x11DCD 0x22DCD 0x
9、0END2、有如下程序段，画出程序流程图，并回答执行程序以后 R0 的值是多少。 （8 分）num EQU 2 startMOV r0, #0 MOV r1, #5MOV r2, #2BL func stopB stop func CMP r0, #num MOVHS pc, lr ADR r3, JumpTable LDR pc, r3,r0,LSL#2 JumpTableDCD DoA DCD DoS DoAADD r0, r1, r2 MOV pc, lr DoSSUB r0, r1, r2 MOV pc,lr END 答：R0 为 0 调用 DoA，R0 为 1 调用 DoS，R0 大
10、于 2 直接返回，流程图略。R0=73、这是一个由源程序 strtest.c 和 scopy.s 组成的混合程序项目，通过调用 strcopy完成字符串复制，程序代码如下。要求阅读程序，在程序中的注释符后，说明该句程序的作用，并说明 extern 和 EXPORT 伪指令的在程序中的作用。 （8 分）strtest.c第 5 页 共 6 页#include extern void strcopy(char *d, const char *s);int main() const char *srcstr = “First string - source“;char dststr = “Secon
11、d string - destination“;printf(“Before copying:n“);printf(“ %sn %sn“,srcstr,dststr); /输出源串和目标串strcopy(dststr,srcstr); /调用 strcopy 函数printf(“After copying:n“);printf(“ %sn %sn“,srcstr,dststr);/ 输出复制后的源串和目标串return 0;scopy.sAREA SCopy, CODE, READONLYEXPORT strcopystrcopy LDRB r2, r1,#1 ； r1 指向源串，从源串载入一
12、个字节的字符到r2,并更新 r1=r1+1STRB r2, r0,#1 ；r0 指向目标串，从 r2 保存一个字节的字符到目标串,并更新 r0=r0+1CMP r2, #0 ；测试串尾标志0BNE strcopy ；非零转标号 strcopyMOV pc,lr ；返回END第 6 页 共 6 页四、 问答题（每题 6 分，共 24 分) 1、目前使用的嵌入式操作系统主要有哪些？请举出六种较常用的。Windows CE/Windows Mobile、VxWork、Linux、uCos、Symbian、QNX 任选六2、ARM 系统中的堆栈有四种，如下图。请按图标出四种堆栈的类型。ATPCS 编程
13、规范约定使用的堆栈是哪一种？答：FD、FA、ED、EA。ATPCS 编程规范约定使用的堆栈是 FD3、Boot Loader 在嵌入式系统中主要起什么作用？完成哪些主要的工作？ 答：Boot Loader 是在嵌入式系统复位启动时，操作系统内核运行前，执行的一段程序通过 Boot Loader，初始化硬件设备，建立内存和 I/O 空间映射图，为最终加载操作系统内核调整好适当的系统软硬件环境。4、搭建嵌入式开发环境，连接目标板，一般使用什么通信接口连接？在 Windows 主机上使用什么软件建立连接？在 Linux 主机上使用什么软件建立连接？1、答：RS-232，以太网口、并口在 Window
14、s 主机上使用超级终端软件在 Linux 主机上使用 Minicom 软件5 嵌入式开发环境主要包括哪些组件？嵌入式系统开发需要交叉编译和在线调试的开发环境，主要包括 宿主机 目标机（评估电路板） 基于 JTAG 的 ICD 仿真器、或调试监控软件、或在线仿真器 ICE 运行于宿主机的交叉编译器和链接器、以及开发工具链或软件开发环境 嵌入式操作系统6 在进行基于 ARM 核的嵌入式系统软件开发时，调用如下函数：int do_something(int arg1,void *arg2,char arg3,int *arg4)这四个参数通过什么方式从调用程序传入被调函数？根据 ATPCS 编程规范，调用函数和子程序通过 R0R3 四个寄存器传递参数，超过四个参数使用堆栈传递。因此 arg1 通过 R0 传入， arg2, 通过 R1 传入，arg3 通过R2 传入， arg4 通过 R3 传入。S PS PS PS P栈空间的增长方向地址的增长方向栈空间的增长方向栈空间的增长方向栈空间的增长方向H i A d d r e s sL o A d d r e s s L o A d d r e s sH i A d d r e s s
