assembly - 程序计数器保存的是当前地址还是下一条指令的地址？

Question

作为初学者和自学者，我正在学习汇编，目前正在阅读Allen Hollub 所著的《The C Companion》一书的第 3 章。我无法理解他在一个具有两个字节字的假想演示机中描述了程序计数器或 PC。这是第57页对PC的描述。

“PC 始终保存当前正在执行的指令的地址。它会在执行每条指令时自动更新以保存地址下一条要执行的指令。......这里重要的概念是 PC 保存下一条指令的地址，而不是指令本身。 ”

我无法理解保存当前地址和下一条指令的地址之间的区别。PC是否同时保存两个连续字节中的两个地址？

Answer 1

I can't understand the description of Program Counter or PC he describes in an imaginary demo machine with two byte word.

他正在描述一个简单的 CPU，解释了CPU 一般如何工作。

真正的 CPU 要复杂得多:

在许多手册(对于任何类型的 CPU)中，您会发现类似这样的句子:“PC 寄存器被压入堆栈。”

这通常意味着从call返回后执行的指令的地址。指令被压入堆栈。

但是这样的句子并不是100%正确:在68k CPU的情况下(见下文)写入的是下一条指令的地址，而不是当前指令的地址加2!

对于大多数与 PC 相关的 CPU jump指令与下一条指令的地址相关；但是也有反例(例如 PowerPC VLE)。

32 位 x86 CPU(大多数台式机/笔记本电脑中使用)

在此类 CPU 上，仅 call directly reads the EIP register ，并且只有跳转指令才写入EIP。这足以“隔离”这个寄存器是CPU中的一些内部电路，如果有物理EIP寄存器的话，你不一定知道它的内容。

(您也可以将 int 指令(如 int3 或 int 0x80 )算作读取 CS:EIP，因为它们必须推送异常框架。但将它们视为触发异常更有意义 -搬运机械。

很可能不同的x86 CPU内部工作方式不同，因此EIP“寄存器”的实际内容在不同的CPU中是不同的。 (现代高性能实现不会只有一个 EIP 寄存器，但它们会采取一切必要措施来保留幻觉并在需要时推送正确的返回地址。)

(PC相对跳转是相对于下一条指令的地址。)

64 位 x86 CPU

这些CPU有直接使用RIP寄存器的指令，如mov eax,[rip+symbol_offset]进行与 PC 相关的静态数据加载；使共享库和 ASLR 的位置无关代码比 32 位 x86 更加高效。在这种情况下，“RIP”是下一条指令的地址。

68k

这些CPU还可以直接使用PC寄存器的内容。在这种情况下，PC 反射(reflect)的是当前指令加 2 的地址(我在这里不太确定)。

由于此类指令至少有 4 个字节长，因此 PC 寄存器的值将反射(reflect)指令“中间”字节的地址。

ARM

在 ARM CPU 上读取 PC 时(可以直接读取!)，该值通常反射(reflect)当前指令的地址加 8，在某些情况下甚至加 12!

(指令长度为 4 个字节，因此“当前指令加 8”表示:前面两条指令的地址!)