A R M复习课后题答案
(完整版)
1.国内嵌入式系统行业对嵌入式系统的定义是什么？如何理解
答：以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
从这个定义看以看出嵌入式系统是与应用紧密结合的，它具有很强的专
用性，必须结合实际系统要求进行合理的裁剪利用。因此有人把嵌入式
系统比作是一个针对特定的应用而量身定做的专用计算机系统。
2.当前最常见的源码开放的嵌入式操作系统有哪些，请举出两例，并分析其特
点
答：嵌入式linux和嵌入式实时操作系统uc/os-II
Linux：
（1）linux是源码开放的，每一个技术细节都是透明的，易于裁剪定制。
（2）目前嵌入式linux已经在多种嵌入式处理器芯片移植成功，有大量且不断增加的开发工具，这些工具为嵌入式系统开发提供了良好的开
发环境。
（3）Linux内核小、功能强大、运作稳定、效率高。
Ucos：
（1）源代码公开
（2）可移植性。
（3）可固化
（4）可裁剪
（5）占先式
（6）多任务
（7）可确定性。
（8）系统服务
第2章ARM技术与ARM体系结构
3.arm处理器的工作模式有哪几种，其中哪些为特权模式，哪些为异常模式，
并指出处理器在什么情况下进入相应的模式。
答：ARM 处理器共有7 种工作模式：
用户模式：非特权模式，也就是正常程序执行的模式，大部分任务在这种模式下执行。在用户模式下，如果没异常发生，不允许应用程序自行改变处理器的工作
模式，如果有异常发生，处理器会自动切换工作模式
FIQ 模式：也称为快速中断模式，支持高速数据传输和通道处理，当一个高优先级(fast)中断产生时将会进入这种模式。
IRQ 模式：也称为普通中断模式，:当一个低优先级中断产生时将会进入这种模式。在这模式下按中断的处理器方式又分为向量中断和非向量中断两种。通常的中
断处理都在IRQ 模式下进行。
SVC 模式：称之为管理模式，它是一种操作系统保护模式。当复位或软中断指令执行时处理器将进入这种模式。
中止模式：当存取异常时将会进入这种模式，用来处理存储器故障、实现虚拟存储或存储保护。
未定义指令异常模式：当执行未定义指令时会进入这种模式，主要是用来处理
未定义的指令陷阱，支持硬件协处理器的软件仿真，因为未定义指令多发生在对协
处理器的操作上。
系统模式：使用和User 模式相同寄存器组的特权模式，用来运行特权级的操作系统任务。
在这7 种工作模式中，除了用户模式以外，其他6 种处理器模式可以称为特权模式，在这些模式下，程序可以访问所有的系统资源，也可以任意地进行处理器模式的切换。在这6 种特权模式中，除了系统模式外的其他5 种特权模式又
称为异常模式
4．分析程序状态寄存器（PSR）各位的功能描述，并说明C、Z、N、V 在什么情况下进行置位和清零。
答：PSR 的具体格式为
V—溢出标志位
对于加/减法运算指令，当操作数和运算结果为二进制补码表示的带符号数时，
V＝1 表示符号位溢出，其他的指令通常不影响V 位。
C—进位或借位标志位
对于加法指令（包括比较指令CMN），结果产生进位，则C＝1，表示无符号
数运算发生上溢出，其他情况下C＝0；
在减法指令中（包括比较指令CMP），结果产生借位，则C＝0，表示无符号数
运算发生下溢出，其他情况下C＝1；
对于包含移位操作的非加/减法运算指令，C 中包含最后一次溢出位的数值；
对于其他非加/减法运算指令，C 位的值通常不受影响。
Z—结果为0 标志位
Z＝1 表示运算结果是0，Z＝0 表示运算结果不是零；
对于CMP 指令，Z＝1 表示进行比较的两个数大小相等。
N—符号标志位
本位设置成当前指令运算结果的bit[31]的值。当两个补码表示有符号整数运算
时，N＝1 表示运算的结果为负数，N＝0 表示结果为正数或零。
5．简述ARM 处理器异常处理和程序返回的过程。
答：ARM 在异常产生时会进行以下操作：
（1）将引起异常指令的下一条指令地址保存到新的异常模式的LR 中，使异常处理程序执行完后能根据LR 中的值正确返回；
（2）将CPSR 的内容复制到新的异常模式下的SPSR 中；
（3）根据异常类型将CPSR 模式控制位强制设定为发生异常所对应的模式值；
（4）强制PC 指向相应的异常向量地址。
ARM 在异常返回时
（1）从 SPSR_恢复CPSR；
（2）从LR_恢复PC 。
6．ARM 处理器字数据的存储格式有哪两种？并指出这两种格式的区别。答：
（1）小端存储格式（Little-Endian）
在小端存储格式中，对于地址为A 的字单元，其中字节单元由低位到高位字节地
址顺序为A,A+1,A+2，A+3；对于地址为A 的半字单元，其中字节单元由低位到高
位字节地址顺序为A,A+1；
（2）大端存储格式（Big-Endian）
在大端存储格式中，对于地址为A 的字单元，其中字节单元由高位到低位字节地
址顺序为A,A+1,A+2，A+3；对于地址为A 的半字单元，其中字节单元由高位到低
位字节地址顺序为A,A+1。
第3章 ARM指令集寻址方式
