程序计数器如何增加

Question

我们与STM32和TI控制器合作。我想在控制器中知道程序计数器是如何工作的，因为我知道它将指向下一条指令需要执行。 如果是这样，当我们转储代码时，它将存储在Flash存储器中，重置程序将从复位向量表开始，然后移动到主代码。

1. 如果程序从复位向量表开始，那么PC会指向Flash地址吗？
2. 在运行主应用程序时，PC是点RAM地址。怎么样？
3. 当PC移动到RAM位置时？
4. 代码存储在闪存位置和PC指向RAM位置....这是怎么回事？当代码移动到RAM位置时？
5. 如果它移动到RAM，它将存储在哪里？在哪个部分（细分）？
6. 谁来决定？

请帮助理解上述疑惑。

Answer 1

通常，程序计数器加载了复位向量，或者根据架构加载了硬连线的起始地址。对于ARM Cortex-M设备（如STM32），它是前者。对于大多数指令，程序计数器自动递增到下一条指令，分支和跳转指令直接将程序计数器修改为特定的目标地址（有条件地或无条件地）。

  

如果程序从复位向量表开始，那么PC会指向Flash地址吗？

在STM32上至少取决于BOOT0 / BOOT1引脚设置的引导模式;它可以从片上掩模ROM启动加载器，片上闪存或片上SRAM启动 - 阅读用户手册。对于＆＃34; TI控制器＆＃34;，TI制造了许多具有不同架构的控制器，并且您已经非特定 - 每个控制器的引导可能不同 - 再次阅读用户手册。

  

在运行主应用程序时，PC是点RAM地址。怎么样？   当PC移动到RAM位置时？

只有你的应用程序位于RAM中，其中复位向量指向RAM或引导加载程序或运行时启动代码已分支或跳转到RAM地址。 STM32代码通常从闪存而不是RAM运行;它以更快的速度运行，因为闪存和RAM位于不同的总线（哈佛架构）上，允许同时进行数据和指令获取。从RAM运行代码会减慢执行速度。

  

代码存储在闪存位置和PC指向RAM位置....这是怎么回事？当代码移动到RAM位置时？

这不一定是真的，在STM32的情况下，它很少是真的 - 代码可以从闪存中存储和执行。从RAM执行的控制器在ROM中具有引导代码，可将可执行代码复制（重定位）到RAM，然后跳转到它。

  

如果它移动到RAM，它将存储在哪里？在哪个部分（细分）？

     

谁来决定？

链接器确定它，然后由链接描述文件指示它。对于GNU工具，这通常具有.ld文件扩展名，其他工具链不同。

Answer 2

首先，请看一下这个文档：

https://en.wikipedia.org/wiki/Program_counter

程序计数器在硬件中实现并存储为微控制器寄存器。它指向的地方是您的软件组织方式。如果你把你的代码放到flash中，它会指向flash，如果你把它放到RAM中就会指向RAM。您可以使用链接描述文件控制程序的存储位置。

PC的当前位置由程序流控制，即 - 由微控制器执行的最后一条指令。它也可以通过中断来改变。

如果您的程序存储在闪存中并且PC指向RAM，则可能会将部分代码复制到RAM并从那里执行。没有看真实的代码就很难分辨。

Answer 3

PC是一个寄存器，不属于闪存或RAM。 PC的初始化可能与微控制器不同。例如，在tm4c129encpdt（第97页）的文档中，您可以找到：

  

程序计数器（PC）是寄存器R15，它包含当前程序地址。复位时，处理器使用复位向量的值加载PC，复位向量的地址为0x0000.0004。复位向量的位0装入EPSR的THUMB位   在重置时必须是1.   个人计算机   寄存器   可以在特权模式或非特权模式下访问。

通常执行的代码在flash中。但将它放在RAM中并从那里执行它没有问题。

  

如果它移动到RAM，它将存储在哪里？在哪个部分（细分）？

PC存储指令的地址。这取决于您将放置此代码的位置。

  

谁来决定？

在简单的应用程序中，它会自动发生，您不需要考虑这一点。无论如何，当我们想要从RAM执行代码时，很容易想象一个简单的情况：假设您有一个更新程序，并且您不想关心旧的更新功能是否将旧软件更新为新的软件正确。您可以通过UART / SPI等发送更新功能，并从RAM中执行。