11道嵌入式笔试题,看下你会几道?

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1. ARM指令和中B和BLX的区别?

B:

跳转执行B 指令的格式为:

B{条件} 目标地址

B 指令是最简单的跳转指令。一旦遇到一个B 指令,ARM 处理器将立即跳转到给定的目标地址,从那里继续执行。

注意存储在跳转指令中的实际值是相对当前PC 值的一个偏移量,而不是一个绝对地址,它的值由汇编器来计算(参考寻址方式中的相对寻址)。

它是 24 位有符号数,左移两位后有符号扩展为 32 位,表示的有效偏移为 26 位(前后32MB 的地址空间)。

举例:

B Label ;   程序无条件跳转到标号 Label 处执行
CMP R1 ,# 0 ;  当 CPSR 寄存器中的 Z 条件码置位时,程序跳转到标号 Label 处执行
BEQ Label
BLX

带链接和状态切换的跳转。结合了BX与BL功能。BLX 指令的格式为:

BLX 目标地址

BLX 指令从ARM 指令集跳转到指令中所指定的目标地址,并将处理器的工作状态由ARM 状态切换到Thumb 状态,该指令同时将PC 的当前内容保存到寄存器R14 中。

因此,当子程序使用Thumb 指令集,而调用者使用ARM 指令集时,可以通过BLX 指令实现子程序的调用和处理器工作状态的切换。

总结

1、BL 和 BLX 指令可将下一个指令的地址复制到lr(r14,链接寄存器)中。2、BX 和 BLX 指令可将处理器的状态从 ARM 更改为 Thumb,或从 Thumb 更改为ARM。3、BLX label 无论何种情况,始终会更改处理器的状态。4、BX Rm 和 BLX Rm 可从 Rm 的位 [0]推算出目标状态。5、如果 Rm 的位 [0] 为 0,则处理器的状态会更改为(或保持在)ARM 状态。如果 Rm 的位 [0] 为 1,则处理器的状态会更改为(或保持在)Thumb 状态。

2. ARM处理器体系结构中IRQ发生时,处理器将执行哪些操作?

中断发生后,ARM核的操作步骤可以总结为4大步3小步。

1. 4大步3小步保存执行状态:将CPSR复制到发生的异常模式下SPSR中;模式切换:CPSR模式位强制设置为与异常类型相对应的值,处理器进入到ARM执行模式,禁止所有IRQ中断,当进入FIQ快速中断模式时禁止FIQ中断;保存返回地址:将下一条指令的地址(被打断程序)保存在LR(异常模式下LR_excep)中。跳入异常向量表:强制设置PC的值为相应异常向量地址,跳转到异常处理程序中。2. 步骤详解保存执行状态

当前程序的执行状态是保存在CPSR里面的,异常发生时,要保存当前的CPSR里的执行状态到异常模式里的SPSR里,将来异常返回时,恢复回CPSR,恢复执行状态。

模式切换

硬件自动根据当前的异常类型,将异常码写入CPSR里的M[4:0]模式位,这样CPU就进入了对应异常模式下。不管是在ARM状态下还是在THUMB状态下发生异常,都会自动切换到ARM状态下进行异常的处理,这是由硬件自动完成的,将CPSR[5] 设置为 0。同时,CPU会关闭中断IRQ(设置CPSR 寄存器I位),防止中断进入,如果当前是快速中断FIQ异常,关闭快速中断(设置CPSR寄存器F位)。

保存返回地址

当前程序被异常打断,切换到异常处理程序里,异常处理完之后,返回当前被打断模式继续执行,因此必须要保存当前执行指令的下一条指令的地址到LR_excep(异常模式下LR,并不存在LR_excep寄存器,为方便读者理解加上_excep,以下道理相同),由于异常模式不同以及ARM内核采用流水线技术,异常处理程序里要根据异常模式计算返回地址。

跳入异常向量表

该操作是CPU硬件自动完成的,当异常发生时,CPU强制将PC的值修改为一个固定内存地址,这个固定地址叫做异常向量。

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