ARM期末考試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.ARM處理器中，以下哪種寄存器用于存儲程序計(jì)數(shù)器（）A.R0B.R13C.R14D.R15答案：D。程序計(jì)數(shù)器（PC）在ARM中對應(yīng)R15寄存器，用于存儲下一條要執(zhí)行的指令地址。2.ARM指令集的尋址方式中，立即數(shù)尋址是指（）A.操作數(shù)直接包含在指令中B.操作數(shù)存放在寄存器中C.操作數(shù)的地址存放在寄存器中D.操作數(shù)的地址由基址寄存器和偏移量計(jì)算得到答案：A。立即數(shù)尋址就是指令中直接包含操作數(shù)。3.ARM處理器的工作模式中，用于處理中斷的模式是（）A.用戶模式B.系統(tǒng)模式C.快中斷模式D.管理模式答案：C?？熘袛嗄Ｊ剑‵IQ）專門用于處理快速中斷。4.在ARM匯編語言中，“MOVR0,10”指令的作用是（）A.將寄存器R0的值加10B.將立即數(shù)10傳送到寄存器R0中C.將寄存器R0的值減10D.將寄存器R0的值乘以10答案：B。MOV是數(shù)據(jù)傳送指令，該指令將立即數(shù)10傳送到R0寄存器。5.ARM處理器的指令流水線通常包含（）A.取指、譯碼、執(zhí)行B.取指、執(zhí)行、寫回C.譯碼、執(zhí)行、寫回D.取指、譯碼、寫回答案：A。ARM處理器典型的指令流水線包含取指、譯碼、執(zhí)行三個(gè)階段。6.以下哪個(gè)寄存器用于存儲當(dāng)前程序狀態(tài)（）A.CPSRB.SPSRC.R13D.R14答案：A。當(dāng)前程序狀態(tài)寄存器（CPSR）用于存儲當(dāng)前處理器的狀態(tài)信息。7.ARM匯編語言中，用于子程序調(diào)用的指令是（）A.BB.BLC.MOVD.ADD答案：B。BL指令用于子程序調(diào)用，它會將下一條指令的地址保存到LR（R14）中。8.在ARM處理器中，堆棧操作通常使用（）指令。A.LDR和STRB.MOV和ADDC.B和BLD.CMP和BNE答案：A。LDR（加載）和STR（存儲）指令常用于堆棧操作。9.ARM處理器的Thumb指令集是（）A.16位指令集B.32位指令集C.64位指令集D.128位指令集答案：A。Thumb指令集是16位的指令集，可提高代碼密度。10.若要將寄存器R1和R2的值相加，結(jié)果存放在R0中，應(yīng)使用的指令是（）A.ADDR0,R1,R2B.SUBR0,R1,R2C.MOVR0,R1+R2D.CMPR0,R1+R2答案：A。ADD是加法指令，該指令將R1和R2的值相加結(jié)果存于R0。二、填空題（每題3分，共15分）1.ARM處理器有____種工作模式，分別是____、____、____、____、____、____、____。答案：7；用戶模式、快中斷模式、中斷模式、管理模式、中止模式、未定義指令模式、系統(tǒng)模式。2.ARM指令集的條件碼中，EQ表示____，NE表示____。答案：相等；不相等。3.ARM匯編語言中，標(biāo)號代表____。答案：內(nèi)存地址。4.堆棧的操作原則是____。答案：后進(jìn)先出（LIFO）。5.在ARM處理器中，異常處理流程通常包括____、____、____、____。答案：保存現(xiàn)場、處理異常、恢復(fù)現(xiàn)場、返回。三、簡答題（每題10分，共30分）1.簡述ARM處理器的指令流水線的工作原理。答案：ARM處理器的指令流水線通常包含取指、譯碼、執(zhí)行三個(gè)階段。取指階段，處理器從內(nèi)存中取出下一條要執(zhí)行的指令；譯碼階段，對取出的指令進(jìn)行分析，確定指令的操作類型和操作數(shù)；執(zhí)行階段，根據(jù)譯碼結(jié)果執(zhí)行指令。流水線的工作方式是多個(gè)指令在不同階段同時(shí)進(jìn)行處理，例如當(dāng)?shù)谝粭l指令在執(zhí)行階段時(shí)，第二條指令在譯碼階段，第三條指令在取指階段，這樣可以提高處理器的指令執(zhí)行效率。2.說明ARM處理器的異常處理機(jī)制。答案：當(dāng)ARM處理器遇到異常時(shí)，如中斷、復(fù)位等，會自動進(jìn)行以下操作：首先，保存當(dāng)前處理器的狀態(tài)，將CPSR的值保存到相應(yīng)異常模式的SPSR中；然后，將程序計(jì)數(shù)器（PC）的值保存到相應(yīng)異常模式的LR中；接著，將處理器模式切換到對應(yīng)的異常模式；最后，跳轉(zhuǎn)到異常處理程序的入口地址開始執(zhí)行異常處理程序。異常處理完成后，恢復(fù)現(xiàn)場，將SPSR的值恢復(fù)到CPSR中，將LR的值恢復(fù)到PC中，從而返回原來的程序繼續(xù)執(zhí)行。3.比較ARM指令集和Thumb指令集的特點(diǎn)。答案：ARM指令集是32位指令集，具有強(qiáng)大的功能和豐富的尋址方式，能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的操作，適合對性能要求較高的場合。Thumb指令集是16位指令集，代碼密度高，占用存儲空間小，可降低系統(tǒng)的存儲成本。Thumb指令集是ARM指令集的子集，它可以在一定程度上提高代碼的執(zhí)行效率，特別是在對代碼空間有嚴(yán)格要求的嵌入式系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。但Thumb指令集的功能相對ARM指令集較弱，一些復(fù)雜操作可能需要多條Thumb指令才能完成。四、程序分析題（每題10分，共15分）1.分析以下ARM匯編代碼的功能：```asmMOVR0,0MOVR1,10AGAIN:ADDR0,R0,R1SUBR1,R1,1CMPR1,0BNEAGAIN```答案：這段代碼的功能是計(jì)算1到10的整數(shù)累加和。首先，將寄存器R0初始化為0，用于存儲累加結(jié)果；將寄存器R1初始化為10。然后進(jìn)入循環(huán)AGAIN，在循環(huán)中，將R1的值累加到R0中，接著將R1的值減1。之后使用CMP指令比較R1和0的大小，如果R1不等于0，則使用BNE指令跳轉(zhuǎn)到AGAIN繼續(xù)循環(huán)；當(dāng)R1等于0時(shí)，循環(huán)結(jié)束，此時(shí)R0中存儲的就是1到10的累加和。2.分析以下代碼執(zhí)行后寄存器R0的值：```asmMOVR0,5MOVR1,3ADDR0,R0,R1SUBR0,R0,2```答案：首先，將立即數(shù)5傳送到R0中，R0=5；然后將立即數(shù)3傳送到R1中，R1=3；接著執(zhí)行ADD指令，R0=R0+R1=5+3=8；最后執(zhí)行SUB指令，R0=R02=82=6。所以執(zhí)行完代碼后R0的值為6。五、編程題（每題15分，共20分）1.編寫一段ARM匯編程序，實(shí)現(xiàn)將1到20的奇數(shù)累加和存放在寄存器R0中。```asmMOVR0,0;初始化累加結(jié)果寄存器R0為0MOVR1,1;初始化奇數(shù)寄存器R1為1LOOP:ADDR0,R0,R1;將當(dāng)前奇數(shù)累加到R0中ADDR1,R1,2;得到下一個(gè)奇數(shù)CMPR1,21;比較當(dāng)前奇數(shù)是否大于20BNELOOP;如果不大于20，繼續(xù)循環(huán)```2.編寫一個(gè)ARM匯編子程序，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)數(shù)的乘法運(yùn)算，輸入?yún)?shù)為寄存器R0和R1，結(jié)果存放在R2中。```asmMULTIPLY:MOVR2,0;初始化結(jié)果寄存器R2為0AGAIN:CMPR1,0;比較R1是否為0