Question

从Does the program counter always have to change (upon a clock tick)?开始，我已经知道PC不需要在每个时钟进行更改;因为特定指令可能需要多于一个时钟滴答才能执行。

我想进一步提出这个问题。假设我们有以下简单的C代码：

// gcc -g min.c -o min.exe          # generate executable
// gcc -S min.c -o min.s            # generate assembler listing from source
// objdump -S min.exe > min.sdump   # generate assembler listing from executable
int main() {
  int a;
  a = 15;
  return a;
}

通过比较汇编程序列表（objdump -S并不总是非常准确地散布源代码行），我得到这样的结论：

min.s:                     min.sdump:
---------------------      -------------------------
main:                      08048394 <main>:
    pushl   %ebp                8048394: 55                    push   %ebp
    movl    %esp, %ebp          8048395: 89 e5                 mov    %esp,%ebp
    subl    $16, %esp           8048397: 83 ec 10              sub    $0x10,%esp
    movl    $15, -4(%ebp)       804839a: c7 45 fc 0f 00 00 00  movl   $0xf,-0x4(%ebp)
    movl    -4(%ebp), %eax      80483a1: 8b 45 fc              mov    -0x4(%ebp),%eax
    leave                       80483a4: c9                    leave
    ret                         80483a5: c3                    ret
    .size   main, .-main        80483a6: 90                    nop

我知道这很可能是错误的 - 但让我们假设单字节指令需要一个时钟滴答，其他指令需要两个。然后，我可以将“指令标记”作为“前一个”命令完成后的时钟上升沿;如下面的时序图所示（对应于反汇编列表;可以找到图像的Latex / Tikz代码here）：

所以用原来的问题来解释：

... PC（程序计数器）是否总是必须更改（每次新指令时）？我在想，如果一条指令设置了PC（或者更确切地说是下一台PC），那么下一个执行地址与它当前的地址相同，就没有办法退出该循环（当然除非有一些外部中断）？

Answer 1

你所描述的是一个无限循环 - 例如通过跳到自身PC基本上“保持不变”并且永不退出 - 除了一些外部事件（如关闭计算机或外部引发中断......）。 PC是否在技术上/间歇性地改变取决于特定处理器如何实现所使用的指令......

Answer 2

所以这个小程序可以满足你的要求：

int main(){
    loop: goto loop;
}

它编译成这样的东西：

.L3:
    jmp .L3

效果是，当从外面看时，PC将保持不变。在内部，硅将在一步中执行类似的操作：

PC = argument of JMP

PC将被设置，但总是与当前值相同。

修改

目前尚不清楚你对“锁定”究竟是什么意思。每个无限循环将占用CPU资源，并且如果禁用中断将不会中断。无论PC是否发生变化，这都无关紧要。上面的循环只是可能的最小紧密循环。

但是：在实际系统上有 ARE 中断 - 在每个值得这两个字母的操作系统上，调度程序将被定时器中断唤醒并将CPU提供给下一个处理。即使在通常没有“操作系统”的微控制器上，也会在每个非平凡的情况下使用内部和外部中断。事实上 - 上面的紧密循环在微控制器上并不罕见 - 主要工作完成后，CPU进入紧密循环并等待下一个中断。中断会以某种方式打破循环。

请注意，在实际操作系统上，仅仅用户空间程序无法直接控制中断，原因如下：否则任何愚蠢的程序都可能会使用一个汇编程序命令关闭系统。 / p>

程序计数器是否总是必须改变（按指令打勾）？

2 个答案: