程序計數器
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在電腦處理器中的一個寄存器
程序計數器是用於存放下一條指令所在單元的地址的地方。
當執行一條指令時，首先需要根據PC中存放的指令地址，將指令由內存取到指令寄存器中，此過程稱為「取指令」。與此同時，PC中的地址或自動加1或由轉移指針給出下一條指令的地址。此後經過分析指令，執行指令。完成第一條指令的執行，而後根據PC取出第二條指令的地址，如此循環，執行每一條指令。
- 中文名:程序計數器
- 外文名；Program Counter
- 外語簡稱：PC
目錄
簡介
程序計數器是計算機處理器中的寄存器，它包含當前正在執行的指令的地址（位置）。當每個指令被獲取，程序計數器的存儲地址加一。在每個指令被獲取之後，程序計數器指向順序中的下一個指令。當計算機重啟或復位時，程序計數器通常恢復到 [1] 零。
馮 ·諾伊曼計算機體系結構的主要內容之一就是「程序預存儲，計算機自動執行」！處理器要執行的程序（指令序列）都是以二進制代碼序列方式預存儲在計算機的存儲器中，處理器將這些代碼逐條地取到處理器中再譯碼、執行，以完成整個程序的執行。為了保證程序能夠連續地執行下去，CPU必須具有某些手段來確定下一條取指指令的地址。程序計數器（PC ）正是起到這種作用，所以通常又稱之為『指令計數器』。
在程序開始執行前，將程序指令序列的起始地址，即程序的第一條指令所在的內存單元地址送入PC，CPU按照 PC的指示從內存讀取第一條指令（取指）。當執行指令時，CPU自動地修改PC的內容，即每執行一條指令PC增加一個量，這個量等於指令所含的字節數（指令字節數），使 PC總是指向下一條將要取指的指令地址。由於大多數指令都是按順序來執行的，所以修改PC 的過程通常只是簡單的對PC 加「指令字節數」。
當程序轉移時，轉移指令執行的最終結果就是要改變PC的值，此PC值就是轉去的目 標地址。處理器總是按照PC 指向取指、譯碼、執行，以此實現了程序轉移。
ARM 處理器中使用R15 作為PC，它總是指向取指單元，並且ARM 處理器中只有一個PC 寄存器，被各模式共用。R15 有32 位寬度（下述標記為R15[31:0]，表示R15 的『第31位』到『第0位'），ARM 處理器可以直接尋址4GB的地址空間（2^32 = 4G ）。[2]
特點
為了保證程序（在操作系統中理解為進程）能夠連續地執行下去，處理器必須具有某些手段來確定下一條指令的地址。而程序計數器正是起到這種作用，所以通常又稱為指令計數器。在程序開始執行前，必須將它的起始地址，即程序的第一條指令所在的內存單元地址送入程序計數器，因此程序計數器的內容即是從內存提取的一條指令的地址。當執行指令時，處理器將自動修改PC的內容，即每執行一條指令PC增加一個量，這個量等於指令所含的字節數，以便使其保持的總是將要執行的下一條指令的地址。由於大多數指令都是按順序來執行的，所以修改的過程通常只是簡單的對PC加1。[3]
但是，當遇到轉移指令如JMP（跳轉、外語全稱：JUMP）指令時，後繼指令的地址（即PC的內容）必須從指令寄存器中的地址字段取得。在這種情況下，下一條從內存取出的指令將由轉移指令來規定，而不像通常一樣按順序來取得。因此程序計數器的結構應當是具有寄存信息和計數兩種功能的結構。
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程序計數器詳解