Question

我在SO Why does the ARM PC register point to the instruction after the next one to be executed?中阅读了几篇文章，包括问题，pc寄存器值实际上是当前正在执行的指令地址加上前面的2条指令，因此在ARM状态下它是+8字节（2 * 32位）。 / p>

我的问题是，对于拇指状态，可能有16位或32位指令，是否意味着取出的pc地址可能分别为+4字节或+8字节的16/32位指令的偏移量？

例如：

279ae6: f8df 9338   ldr.w   r9, [pc, #824] --> pc value= 279aea or 279aee
279aea: f44f 7380   mov.w   r3, #256
279aee: 48cd        ldr r0, [pc, #820]

我使用以下代码进行了更多测试：

1598:   467b        mov r3, pc
159a:   f8bf 4000   ldrh.w  r4, [pc]    ; 159c
159e:   46f9        mov r9, pc
15a0:   f83f 5001   ldrh.w  r5, [pc, #-1]   ; 15a3
15a4:   f83f 6002   ldrh.w  r6, [pc, #-2]   ; 15a6
15a8:   f83f 7003   ldrh.w  r7, [pc, #-3]   ; 15a9
15ac:   f83f 8004   ldrh.w  r8, [pc, #-4]   ; 15ac
15b0:   f04f 0908   mov.w   r9, #8
15b4:   f8d9 0008   ldr.w   r0, [r9, #8]    ; Trigger crash to check registers

崩溃时，寄存器为：

I/DEBUG   ( 2632): signal 11 (SIGSEGV), code 1 (SEGV_MAPERR), fault addr 0x10
I/DEBUG   ( 2632):     r0 b8ef4fc0  r1 aca6bb6c  r2 00000000  r3 aca7c59c
I/DEBUG   ( 2632):     r4 00004000  r5 00003f50  r6 00006002  r7 000003f8
I/DEBUG   ( 2632):     r8 0000f83f  r9 00000008  sl 00000000  fp aca6bbc0
I/DEBUG   ( 2632):     ip aca7c591  sp aca6bb40  lr acab722d  pc aca7c5b4  cpsr 60070030

上面的代码注释（159c / 15a3 / 15a6 / 15a9 / 15ac）中显示的地址是由objdump生成的，我用寄存器检查了这些位置的内容，似乎没问题。

对于16位指令：

1598:   467b        mov r3, pc  ;    // r3 = 1598 + 4 = 159c, correct for +4 theory

对于32位拇指指令：

159a:   f8bf 4000   ldrh.w  r4, [pc]    ; // ld addr = 159a + 2 = 159c, where the content is 4000(hw), exactly r4 shows
                                        ; // Inconsistent with +4 theory

这样，对于32位指令，pc read = pc执行+2。我错过了什么？现在我对pc偏移感到困惑。

BTW，这是使用thumb2的armv7a平台。

谢谢你们。

Answer 1

在Thumb状态下，PC偏移始终为4个字节。原因是它提前两个指令提取，并且Thumb指令提取（概念上）总是半字 - 因此为什么32位编码仍然具有两个小的有趣字节顺序 - endian halfwords，而不是一个小尾词。

一个＆＃34; 32位＆＃34;原始Thumb指令集bl中的编码使每个半字的操作分别定义为＆＃34;前缀＆＃34;和＆＃34;后缀＆＃34;说明，巧妙的技巧是，在执行第一部分时，返回地址直接来自PC，因为在那个阶段，它指向第二部分之后的指令。当Thumb-2技术出现并使32位编码成为正式的东西（包括 bl追溯）时，PC偏移已承载no relation to the actual microarchitecture几代^*，因此根据指令流将其定义的行为更改为变量几乎没有任何好处，并引入了大量的兼容性问题。

更复杂的是，当PC被用作寻址操作的基址寄存器时（即adr / ldr / str /等），它始终是即使在Thumb状态下，也会使用单词对齐的值。因此，在0x159a执行加载指令时，PC寄存器将读取为0x159e，但ldr...[pc]的基址为Align(0x159e, 4)，即0x159c。由于PC相对寻址通常是通过指定标签而不是手动计算偏移量来编写的，因此很容易错过这个细节。

_{*就ARM自己的设计而言，ARM7是最初的基于原始3阶段管道的微体系结构。}

关于arm pc值在拇指16 / 32bits混合指令流

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