ARM工程师 全球统一认证考试 (中国区)
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试题
请在60分钟内,尽可能完成以下内容
一、基础题 (每题4分)
1. 描述C语言内嵌汇编中, __asm__ __volatile__ 这一句的 __volatile__ 的作用是?当修饰变量时volatile什么含义? \表示编译器不要优化代码,后面的指令 保留原样,\是它的别名。 Volatile变量具有 synchronized 的可见性特性,但是不具备原子特性。这就是说线程能够自动发现 volatile变量的最新值。Volatile变量可用于提供线程安全,但是只能应用于非常有限的一组用例:多个变量之间或者某个变量的当前值与修改后值之间没有约束 2. 如何在C语言的内嵌汇编中访问C变量,以及如何保护内嵌汇编中被破坏的寄存器?
3. 请写出在ARM平台上“满递减栈\存和取的指令, 每条指令都要求写出两种形式.
(1)STMDA R0!,{R5-R6}将R5、R6存入相应的R0指向的地址对应的内存 . . .
LDMIB R0!,{R5-R6}将R0指向的地址对应的内存的内容存入R5和R6
(2)STMED R13!,{R5-R6} . . .
LDMED R13!,{R5-R6}这一段代码的两个都是ED
4. 在arm中, cpsr和spsr,以及lr的作用? cpsr是当前程序状态寄存器,SPSR是备份程序状态寄存器,当有异常发生时就会把CPSR自动备份,当你需要时就可以与其恢复了,无论哪个模式都是使用cpsr,spsr就是保存进入该模式前cpsr的状态
lr的作用:1.当使用bl或者blx跳转到子过程的时候,r14保存了返回地址,可以在调用过程结尾恢复。2.异常中断发生时,这个异常模式特定的物理R14被设置成该异常模式将要返回的地址。
5. 链接器ld的--dynamic-linker和-T选项有什么作用? (1)动态链接
6. 在链接脚本中有一句: . = 0x32000000; text_start = .; 请分别写出一条指令将text_start的值装到r0中和将text_start处指令装到r1中.
7. 请描述VMA 与LMA的区别. VMA与LMA两个地址都是虚拟地址。lma: 加载地址,如加载到RAM中等,在嵌入式中,有可能是在ROM中(这时LMA!=VMA)vma: 虚拟地址,就是程序运行时的地址,一般就是内存地址,如要把ROM中的数据加载到RAM中运行。
一般情况下是LMA = VMA,只有小数情况是不相等:CPU从ROM,比如常见的Nor Flash中读取代码的速度,要远远小于从RAM,比如常见的SDRAM,中读取的速度,所以,才会牵扯到将代码烧写到ROM里面,然后代码的最开始,将此部分程序reaload,重载,也就是从此处的ROM的地址,即LMA,重新拷贝到SDRAM中去,也就是VMA的地方,然后从那里运行。
8. 在arm AT&T汇编中, .section 和 .org关键字作用?
9. 用指令举例说明arm的地址对齐问题.
10. 这5条指令,有什么区别?: ldr r0, =label 伪指令(将label加载到r0寄存器中)
ldr r0, label 将标号LABEL所代表的内存地址处存放的内容加载到R0中 ldr r0, =0x56789 伪指令(将0X56789存入r0寄存器中) ldr r0,[r1] 从R1寄存器的地址中取出一个字的数据,存储到R0寄存器中 adr r0,label 将label的地址装载到R0寄存器中
11. ARM 机器指令的长度是多少?具体有哪几类指令? (1)ARM指令长度是固定的,在 arm 状态下是 32 bits 的,在 thumb 状态下是 16 bits的。 (2)跳转指令、数据处理指令、乘法指令与乘加指令、程序状态寄存器访问指令、加载/存储指令、批量数据加载/存储指令、数据交换指令、移位指令、协处理器指令、异常产生指令。
12. 请说明Exception Vectors(异常向量表)的作用,并在arm任意一种架构上举例在编程时异常向量表如何处理. (1)Vectors(异常向量表)的作用:申请中断、相应中断、处理中断、返回中断。 (2)
13. 请描述arm发生模式切换后, 如果要返回到原来模式,需要恢复哪几个寄存器,列举出相应指令? (1)三个寄存器 (2)sub sp,fp,#12 ldmfd sp,{fp,sp,pc}
14. SWI软件中断指令的作用和应用场合? (1)SWI指令---软件中断实例详解:该指令产生一个SWI异常。意思就是处理器模式改变为超级用户模式,CPSR寄存器保存到超级用户模式下的SPSR寄存器,并且跳转到SWI向量。 (2)
15. cpsr中I和F位与SoC中的中断控制器的有什么关系?
16.列举中断的触发方式? 外部中断边沿触发:分为上升沿触发和下降沿触发;高电平触发;低电平触发。
17.在u-boot中,读取Nand Flash 内容的命令是什么?
首先擦除需要写的区域例如 :nand rease 0x0 0x300000 擦除偏移0 长度3M的区域; 把数据load到内存(sdram)里面,tftp 0x22000000 zImage.img load到 0x22000000的地方.
把数据写入nandflash nand write 0x22000000 0x100000 0x140000;
(在此注意 0x140000为写入的长度,你的文件可能不是这么大,我的 zImage.img 是0x13900c;)
18. mmu的作用是什么? MMU在当中进行地址转换所起的作用
19. 简述冯.诺依曼结构和哈佛结构的区别,并说明ARM的哈佛结构是如何实现的. (1)区别:地址空间和数据空间分开与否 ,冯诺依曼结构数据空间和地址空间不分开,
哈佛结构数据空间和地址空间是分开的。 (2)一般DSP都是采用改进型哈佛结构,就是分开的数据空间和地址空间都不只是一条,而是有 多条,这根据不同的生产厂商的DSP芯片有所不同。 哈佛结构处理器有两个明显的特点: 1、使用两个独立的存储器模块,分别存储指令和数据,每个存储模块都不允许指令和数据并存;2、使用独立的两条总线,分别作为CPU与每个存储器之间的专用通信路径,而这两条总线之间毫无关联。
改进的哈佛结构,其结构特点为: 使用两个独立的存储器模块,分别存储指令和数据,每个存储模块都不允许指令和数据并存,以便实现并行处理;具有一条独立的地址总线和一条
独立的数据总线,利用公用地址总线访问两个存储模块(程序存储模块和数据存储模块),公用数据总线则被用来完成程序存储模块或数据存储模块与CPU之间的数据传输;
20. 对u-boot而言,bootm所起的作用和它的实现原理? bootm的作用是可以加载用uboot工具制作的kernel 和ramdisk
二、综合题 ( 20分) 请详细描述如何为特定的ARM平台部署嵌入式操作系统(从Bootloader,kernel,rootfs方面分析)。
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