arm中的PC值 counter, 计算机, 处理器, 流水线

yuyang911220

在计算机体系结构中，PC值（program counter）表示下一条指令存储的地址。在ARM中也是。不过由于ARM采用流水线来提高CPU利用效率，所以无论是ARM7中的3级流水线还是ARM9中的5级流水线，如果当前指令在执行，那么下一条指令一定正在译码，再下一条指令正在读取，PC值实际上是正在读取的指令的地址（它正好是即将执行的指令，满足指向下一条指令的说法）。在中断时，会有一个保存LR的动作，但该值为当时PC的值，然后处理器会对LR进行一次自动调整，使LR=LR-0x04。所以，最终保存在LR中的值是中断发生时该语句的下一条。那么：


1、软中断异常，即中断发生时的指令为SWI的话，从SWI中断，即软中断中返回后应该执行SWI语句的下一条，这条语句正好是LR中的地址。


2、IRQ或FIQ异常中断时，需要重新执行中断发生时的语句，所以应该用LR-4。


3、data abort数据中止异常中止，因为导致数据异常的原因应该是中断发生时语句的上一条语句，所以应该用LR-8


4、Undefined未定义指令返回时LR。


5、预取指令中止LR-4。


注意：复位中断不用定义LR。在arm处理器中利用R14实现对断点和调用点的记录，即使用R14作为返回连接寄存器（LR）。arm处理器针对不同的模式，公用6个连接寄存器，其中用户模式和系统模式公用一个LR，每种异常模式各有专用的R14寄存器（LR），这些连接寄存器分别是：R14，R14_svc,R14_abt,R14_und,R14_irq,R14_fiq.


转载：


BL  NEXT                                 ；跳转到子程序


.........                                          ；NEXT处执行


NEXT


..........


MOV  PC,LR                            ；从子程序返回


这里的BL是跳转的意思，LR（R14）保存了返回地址


PC（R15）是当前地址，把LR给PC就是从子程序返回


这里有一下总结


首先


1.SP（R13） LR（R14）PC（R15）


2.lr(r14）的作用问题，这个lr一般来说有两个作用：
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。


另外注意pc，在调试的时候显示的是当前指令地址，而用mov lr,pc的时候lr保存的是此指令向后数两条指令的地址，大家可以试一下用mov pc,pc，结果得到的是跳转两条指令，这个原因是由于arm的流水线造成的，预取两条指令的结果.


3.》我以前看书不懂的地方


子程序返回的三种方法


现在总结如下


1.MOV PC，LR


2.BL LR


3.在子程序入口处使用以下指令将R14存入堆栈


STMFD    SP！，{<Regs>,LR}


对应的，使用以下指令可以完成子程序的返回


LDMFD  SP!,      {<Regs>,LR}