ARM程序计数器区别特征_Arm_Intel_Computer Architecture

ARM程序计数器区别特征

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ARM的R15与CPU的普通PC有何不同？

它们都只是程序计数器。区别是什么？

ARM的PC更类似于常规寄存器，但有一些限制，而x86的IP更类似于常规寄存器

考虑到通用PC是基于Intel x86的CPU，在x86的情况下，您不能直接操作PC（指令指针），但它会通过提供的控制流指令进行隐式更新

在ARM的情况下，映射为索引15处寄存器（第16寄存器）的程序计数器（PC）可以通过算术指令直接操作。例如，您可以将16添加到PC，这将改变指令流的流，类似于16字节前向跳转指令。

ARM PC可能比大多数CPU更像一个通用寄存器，但它仍然非常特殊。在许多情况下，传统的简单算术指令可以使用

PC

作为输入参数。在这里，它用作指针或数组基。它也可用作这些指令的控制传输输出。作为只读值，它对于以独立于PC的方式计算返回值非常有用。在近邻代码中用作常量表查找也很有用。对于这些情况，

PC

非常类似于常规寄存器。这在许多RISC CPU上可能比CISC ISA更常见

然而，当PC被用作目的地（左值或更新和写入）时，这种行为通常是不标准的。R15/PC的一些特殊情况（对于某些ARM Architecture版本）示例如下：

```
adc
```
-将
```
SPSR
```
复制到
```
CPSR
```
```
添加
```
-将
```
SPSR
```
复制到
```
CPSR
```
```
ands
```
-将
```
SPSR
```
复制到
```
CPSR
```
```
bics
```
-将
```
SPSR
```
复制到
```
CPSR
```
```
bx r15
```
-强烈反对或不支持
```
clz r15
```
-不受支持
```
mcr pXX，xx，r15，…
```
-不可预测
等等

在大多数情况下，使用

PC

作为指令的目标会有一些特殊情况。特别是，可以使用S（通常用于设置条件代码）从异常返回。当从异常返回或直接返回时，这可以用作某种贴面。在某些情况下，指令的含义可能会完全改变。例如，

ldmsp，{r0-r15}^

和

ldmsp，{r0-r14}^

使用不同的寄存器组；第一个将根据SPSR中的模式加载寄存器；而第二个将把寄存器加载到用户模式

对于加载/存储、原子、模式操作、协处理器和复杂算术（64位乘法等）指令，

PC

通常不受支持或具有不同的含义；不同的含义通常是处理系统级代码异常的机制。

@USC为了补充这个非常好的答案，它简化了指令集（因为跳转只是将

添加到magic 15寄存器，而不是专门用于此目的的指令）。还有两件事使r15变得有趣。它总是比您预期的位置提前2条指令（这是最早的ARM内核的流水线设计的遗产），其底部的两位是特殊的。因为ARM指令自然地与4字节边界对齐，所以底部2位始终为零；因此，r15
的位0被借用来表示处理器是在Thumb模式还是ARM模式下运行。@Iwillnotexistidoxist您应该添加它作为答案，请这样做：）@Iwillnotexistidoxist Mitch Alsup（一位半退休的专业计算机架构师，曾在罗斯的SPARC、摩托罗拉的88k和AMD的x86上工作）赛义德：历史记录表明GPRs中的PC“过于统一”。其他一些示例包括bx rN
和blx label
，它们明确修改了R15
寄存器。LR
（R14）在ARM ISA中也有点特殊；每种模式都有不同的LR
。Thumb使SP
（R13）也是固有的。对于纯ARM，任何寄存器都可以是堆栈。