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本帖最后由 havenow 于 2021-3-18 22:35 编辑
看看PC寄存器(r15)在调试器中的表现形式。
下面的程序，在R0存储PC的地址，并且包含了两条随机的指令。看看究竟会发生什么。
.text
.globl main
main:
mov r0, pc
mov r1, #2
add r2, r1, r1
bx lr
pc1
我们可以看到，PC里保持着下一条将被执行的指令 (mov r0, pc)的地址0xaaad43d8，现在执行mov r0, pc指令之后R0应该是0xaaad43d8吗？
pc2
看看R0中的地址。R0是0xaaad43e0。
下面有两个解释，感觉第二个更靠谱一点：
1、从这个地址我们可以看出，当我们直接读取PC时，它按照定义，PC指向下一条指令，但是当我们调试程序时，PC却指向当前PC值的下面两条指令的地址处（0xaaad43d8+8=0xaaad43e0）。这是因为，老款的ARM处理器总是获取当前已经执行的指令的后两条指令的地址。ARM保留着这个定义的原因是为了保证和早期处理器的兼容性。
2、产生这种差异的原因其实很简单，调试器显示的PC寄存器的值是经过处理的。当0xaaad43d8处的指令被执行时，PC寄存器已经指向了0xaaad43d8+0x8处的指令，这是由于CPU的流水线机制导致的。CPU取指令，解码指令和执行指令时使用的是不同的硬件部件，因此，这几个操作（实际的CPU可能更复杂，有更多的操作步骤）是可以并行执行的。因为RISC CPU的指令长度一定，所以CPU可以在解码指令之前就知道下一条指令的长度，从而在解码指令时取下一条指令，在执行指令时，对下一条指令进行解码，并取下下一条指令，这称为三级流水线。所以ARM当我们在执行0xaaad43d8处的指令时，PC已经指向0xaaad43d8+0x8处进行取指令操作了。这是硬件中真实发生的情况，而调试器为了令展示更有逻辑性，所以PC寄存器显示了当前执行指令的地址，当我们真实调试时不要受此影响。
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发表于 2021-3-17 18:37
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发表于 2021-3-19 09:15
