馮 ·諾伊曼計算機體系結(jié)構(gòu)的主要內(nèi)容之一就是“程序預(yù)存儲，計算機自動執(zhí)行”！處理器要執(zhí)行的程序（指令序列）都是以二進制代碼序列方式預(yù)存儲在計算機的存儲器中，處理器將這些代碼逐條地取到處理器中再譯碼、執(zhí)行，以完成整個程序的執(zhí)行。為了保證程序能夠連續(xù)地執(zhí)行下去，CPU必須具有某些手段來確定下一條取指指令的地址。程序計數(shù)器（PC ）正是起到這種作用，所以通常又稱之為‘指令計數(shù)器’。CPU總是按照PC的指向?qū)χ噶钚蛄羞M行取指、譯碼和執(zhí)行，也就是說，最終是PC 決定了程序運行流向。故而，程序計數(shù)器（PC ）屬于特別功能寄存器范疇，不能自由地用于存儲其他運算數(shù)據(jù)。在程序開始執(zhí)行前，將程序指令序列的起始地址，即程序的第一條指令所在的內(nèi)存單元地址送入PC，CPU按照 PC的指示從內(nèi)存讀取第一條指令（取指）。當(dāng)執(zhí)行指令時，CPU自動地修改PC的內(nèi)容，即每執(zhí)行一條指令PC增加一個量，這個量等于指令所含的字節(jié)數(shù)（指令字節(jié)數(shù)），使 PC總是指向下一條將要取指的指令地址。由于大多數(shù)指令都是按順序來執(zhí)行的，所以修改PC 的過程通常只是簡單的對PC 加“指令字節(jié)數(shù)”。
當(dāng)程序轉(zhuǎn)移時，轉(zhuǎn)移指令執(zhí)行的最終結(jié)果就是要改變PC的值，此PC值就是轉(zhuǎn)去的目 標(biāo)地址。處理器總是按照PC 指向取指、譯碼、執(zhí)行，以此實現(xiàn)了程序轉(zhuǎn)移。
本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/201611/321962.htm
ARM 處理器中使用R15 作為PC，它總是指向取指單元，并且ARM 處理器中只有一個PC 寄存器，被各模式共用。R15 有32 位寬度（下述標(biāo)記為R15[31:0]，表示R15 的‘第31位’到‘第0位），ARM 處理器可以直接尋址4GB的地址空間（2^32 = 4G ）。
(解釋什么是字對齊什么是半字對齊)存儲器是計算機中用于記憶數(shù)據(jù)信息的電子裝置，它通過記憶“高/低”電平記憶“1/0”能記憶 1 位“1/0”數(shù)據(jù)的電子單元，稱之為存儲元，計算機中的存儲器通常將每8 個這樣的存儲元組成一個單元，稱之為字節(jié)，字節(jié)是處理器訪問存儲器的最小單位。ARM 處理器對存儲器空間的訪問分辨率以字節(jié)為最小單位；ARM 處理器還支持 16bit 數(shù)據(jù)（2 字節(jié)）的存儲器訪問和 32bit數(shù)據(jù)（4 子節(jié)）的存儲器訪問。在ARM 中將32 位的數(shù)據(jù)稱之為‘字’，將 16 位的數(shù)據(jù)稱之為‘半字’。
ARM 處理器在對于“字”/“半字”數(shù)據(jù)進行訪問時，對數(shù)據(jù)的存儲格式是有要求的。要求被訪問的“半字”必須存放在存儲器緊鄰的兩個字節(jié)單元，并且首字節(jié)地址必須能被2整除，這樣存儲的 16bit 數(shù)據(jù)稱為 ‘半字對齊’存儲數(shù)據(jù)，16bit 數(shù)據(jù)這樣的存儲方式稱為 ‘半字對齊’存儲。類似的，ARM 處理器在進“字”數(shù)據(jù)訪問時，要求被訪問的“字”必須 存放在存儲器緊鄰的4 個字節(jié)單元，并且首字節(jié)地址必須能被4 整除，這樣存儲的32bit 數(shù) 據(jù)稱為‘字對齊’存儲數(shù)據(jù)，32bit 數(shù)據(jù)這樣的存儲方式稱為‘字對齊’存儲。
能被2 整除數(shù)據(jù)的二進制表示，其最低位一定是‘0’；能被4 整除數(shù)據(jù)的二進制表示，
其最低兩位一定是‘00’。ARM 體系要求32 位長的ARM 指令在存儲器中必須字對齊存儲，
16 位長的 Thumb 指令必須半字對齊存儲。因此，在ARM 狀態(tài)下，R15的值總是能被4 整
除，也就是R15 寄存器的最低2 位總是 0；Thumb 狀態(tài)下，R15 的值總是能被2 整除，也就是R15 寄存器的最低位總是0。
加入技術(shù)交流群
評論