2. 考研
  3. 在按字节编址的计算机中，一条指令长16位，当前分支转移指令（采用相对寻址）地址为3000，指令地址的偏移量为—5，当执行完此转移指令后，PC的值为( )。

在按字节编址的计算机中，一条指令长16位，当前分支转移指令（采用相对寻址）地址为3000，指令地址的偏移量为—5，当执行完此转移指令后，PC的值为( )。

admin2019-03-15  24
问题 在按字节编址的计算机中，一条指令长16位，当前分支转移指令（采用相对寻址）地址为3000，指令地址的偏移量为—5，当执行完此转移指令后，PC的值为(    )。
选项 A、2996
B、2997
C、3001
D、3002
答案B
解析 首先给出解答步骤，当前指令地址为3000，取完这条指令后，PC的值增加一个指令字长度，即3002，加上偏移量—5，所以执行完这条指令后，目标地址为2997，然后将这个值覆盖到PC当中。
总结：这里面存在两个问题：1）PC值到底如何计算？2)得出的目标地址到底放哪里？
这是一个当年困扰笔者和很多考生的一个很典型的问题，PC到底是多少呢？“然后PC=PC+1”，老师经常这么说。可是这里的“1”到底怎么理解？一个字节？一个指令字？你先别急着回答，笔者翻阅了很多书籍，也参考了各大院校的自主命题以及408统考真题，发现理解各不一样，拿北京理工大学2005年的一个选择题为例（在按字节编址的计算机中，一条指令长16位……，然后取完指令后，PC的值是多少？），这里参考答案把加1理解成了1个字节。在2009年408真题当中同样类型的题目（指令字长16位，按字节编址），题于给出的却是每取出一个字节，PC+1，那么取完这条指令时，PC的值便自增了2，也就是说在我们熟悉的那句话“当取出一条指令后，PC的值就+1”中，这里的1便是1个指令字的长度。在考试当中我们怎么理解？当然是按真题的讲解，一切以得分为目标，也就是说以后遇到这样的题，就把这里的1理解为一个指令字。
得到的目标地址后不要以为就拿这个地址去寻址去了，记住，所有的取指令的地址都是从PC传到MAR中然后去寻址的，也就是说得到目标地址后还要把这个地址覆盖到PC当中。
终于讲解完毕了，对于考试来说也就够了，可是你真的觉得这就算完了吗？远不是这样，以上的理解都是片面的。
(1) PC自增1的情况指出现在无流水(non—pipeline)的情况下，这个时候取指，译码，执指都是顺序执行的。而在有流水的情况下就比较复杂了，这里用arm7的三级流水线为例。
流水线使用三个阶段，因此指令分为三个阶段执行：
1）取指（从存储器装载一条指令）；
2)译码（识别将要被执行的指令）；
3）执行（处理指令并将结果写回寄存器）。
而R15 (PC)总是指向“正在取指”的指令，而不是指向“正在执行”的指令或正在“译码”的指令。一般来说，人们习惯性约定将“正在执行的指令作为参考点”，称之为当前第一条指令，因此PC总是指向第三条指令。当ARM状态时，每条指令为4字节长，所以PC始终指向该指令地址加8字节的地址，即：PC值=当前程序执行位置+8。
(2)程序计数器值的修改分两种情况：一是顺序执行指令的情况，二是分支转移指令的执行情况。当顺序执行指令时，程序计数器值的修改较为简单。若当前取得的指令是单字节指令，即将程序计数器的值加1(PC+1→PC)；若当前取得的指令是双字节指令，即将程序计数器的值加2（相当于加了一个指令字长度）……；在执行分支转移指令时，由分支转移指令的寻址方式确定下一条指令在主存中的地址。若分支转移指令的寻址方式是相对寻址，那么程序计数器的值修改为当前地址加上相对偏移量；若分支转移指令的寻址方式是绝对寻址，即将转移指令中绝对转移地址送给程序计数器；当是间接寻址方式的分支转移指令时，程序计数器的值从指令指定的寄存器或主存存储单元中提取。
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