机器指令和内存地址答案

【问题标题】：Machine instructions and memory address机器指令和内存地址
【发布时间】：2013-05-11 22:58:26
【问题描述】：

这其实是一道考试题，我有疑问，我需要知道正确答案和解释。

常见问题 1 和 2。

     INSTRUCTION                         INSTRUCTION SIZE (word)
    MOV R1 LOC1                            2
    MOV R2 #01                             1
    ADD R1 R2                              1
    MOV LOC2,R1                            2
    Halt                                   1

第一季度。考虑内存是字节可寻址的，大小为 32 位，并且程序已从内存位置 1000（十进制）开始加载。 CPU在执行完Halt指令后已经停止，栈中保存的返回地址为

a) 1007

b) 1020

c) 1024

d) 1028

// 我知道在执行任何指令期间，程序计数（PC 寄存器）都会递增。所以当执行暂停指令时，PC 值应该是 1028 但正确的答案是 c)，我不确定。请帮助找到正确的答案。

第二季度。如果 CPU 是 32 位，字可寻址，程序从起始地址 1000 加载。如果在 ADD 指令期间发生中断，压入堆栈的返回地址是什么。

a) 1007

b) 1004

c) 1005

d) 1016

【问题讨论】：

那么您提供了什么答案？你的理由是什么？
对于 Q.1) 可能有两个答案，在暂停指令期间，如果 PC 值增加，则答案将为 d) 1028，如果 PC 值不增加，则答案将为 c) 1024。
（公平地说，他们没有很好地指定这台机器。有些机器在中断时让 PC 递增，而另一些在发生中断时备份它。）
in q.1) cpu 是字节可寻址的，程序的起始地址为 1000，即本程序 PC 寄存器的初始值。第一条 MOV 指令将在地址 1000 处填充，然后在指令执行期间 PC 值将递增到 1000+8=1008（指令为 2 个字长）。同样，当 PC 的值为 1016 时，将填充第三条 MOV 指令，在执行此指令之间，PC 值将递增到 1016+8=1024 ，在此地址处我们有下一条要填充的指令是停止指令。

标签： memory assembly cpu cpu-registers

【解决方案1】：

这取决于所问的问题，

如果在 HALT 指令期间询问有问题，则 PC 值是下一条指令地址，因为 PC 值始终是下一条指令。但是
如果在执行 HALT 指令后询问问题，则 PC 值为 HALT 指令起始地址，因为在成功执行 HALT 指令后我们知道没有下一条指令，因此 PC 值用 HALT 指令起始地址覆盖，然后编译器返回这个地址和退出点。

【讨论】：

【解决方案2】：

Q1的正确答案应该是D。1028。1024，中断控制再次HALT后，将没有逃生路线。我不知道是否有任何处理器这样做。当然不是 x86 架构，如下所示： http://x86.renejeschke.de/html/file_module_x86_id_134.html

【讨论】：

【解决方案3】：

HALT 指令是一个无条件分支指令，其目标地址与 HALT 指令本身相同。因此，当提取 HALT inst 时，PC 将更新为包含 1028，但在执行 HALT inst 期间，PC 将再次更新（因为 HALT 是无条件分支 inst）到 1024。当执行完成时，PC 的当前值即 1024被推入堆栈。因此（C）是正确的选择。

【讨论】：

【解决方案4】：

至于问题1，我想说不知道是哪个CPU就无法回答。

对于第二季度，我会说没关系。 CPU 必须注意它保持一致的状态，因此每条指令都必须是原子的且不可中断。

让我们假设 CPU 几乎完成了指令并且已经分配了值。如果中断发生并且地址在指令之前，它将被执行两次，这不应该发生，因为在这种情况下会导致错误的代码。

因此，如果指令正在执行，CPU 必须要么取消指令，地址在它之前，要么它必须完成指令，地址在它之后。无论哪种方式，您都不知道确切的时间，因此您不知道地址。

只有查看给定 CPU 的硬件参考手册才能得到明确的答案。

【讨论】：