ARM 嵌入式開發(fā)中，直接讀 PC（R15）獲取"當前執(zhí)行指令地址"必出錯——執(zhí)行地址`0x08000100`時，PC 可能是`0x08000104`（Cortex-M3/M4）或`0x08000108`（經典 ARM）。核心原因只有兩個：**流水線并行執(zhí)行**與**架構規(guī)范固化**，以下聚焦 Cortex-M3/M4講透關鍵。

ARM 嵌入式開發(fā)中，直接讀 PC（R15）獲取"當前執(zhí)行指令地址"必出錯——執(zhí)行地址0x08000100時，PC 可能是0x08000104（Cortex-M3/M4）或0x08000108（經典 ARM）。核心原因只有兩個：流水線并行執(zhí)行與架構規(guī)范固化，以下聚焦 Cortex-M3/M4講透關鍵。

一、先明確兩個核心概念

• 執(zhí)行地址：CPU 當前正在"執(zhí)行（Execute）"的指令地址（如正在運算的ADD指令地址）
• PC 指針：CPU 下一個要"取指（Fetch）"的指令地址（告訴 CPU 下條指令在哪）

PC 天然指向"執(zhí)行地址的后面"，差異僅在于偏移多少——由流水線和架構決定。

二、根本原因：流水線 + 架構規(guī)范

1. 流水線機制：并行執(zhí)行的必然結果

ARM 用 3 級流水線（取指→譯碼→執(zhí)行）實現指令并行：當指令 A（執(zhí)行地址）在執(zhí)行時，指令 B 在譯碼，指令 C 在取指，PC 此時指向指令 C 的地址。

例：經典 ARM（32 位指令）中，執(zhí)行地址0x00（A）→ PC0x08（C），偏移 +8；但 Cortex-M3/M4 有額外規(guī)范。

2. 架構規(guī)范：Cortex-M3/M4 的"強制偏移"

Cortex-M3/M4 僅支持 Thumb/Thumb-2 指令集（16/32 位指令），ARMv7-M 架構強制規(guī)定：無論指令是 16 位還是 32 位，PC = 執(zhí)行地址 + 4。

• 執(zhí)行 16 位指令（地址0x00）→ PC0x04
• 執(zhí)行 32 位指令（地址0x00）→ PC0x04

目的是簡化開發(fā)：無需判斷指令長度，偏移規(guī)則統一。

三、Cortex-M3/M4 實戰(zhàn)：正確獲取執(zhí)行地址

1. 手動計算：PC - 4

因PC = 執(zhí)行地址 + 4，減 4 即得真實執(zhí)行地址：

; 獲取當前執(zhí)行地址，存入R0
GetCurrentAddr:
  MRS R0, PC        ; R0 = PC（執(zhí)行地址+4）
  SUB R0, R0, #4    ; R0 = 執(zhí)行地址（正確）
  BX LR

2. 用偽指令：避免手動算偏移

日常開發(fā)優(yōu)先用ADR/LDR =label，編譯器自動處理 PC 偏移：

ADR R0, DataBuf     ; 短距離：自動生成PC相對尋址（修正偏移）
LDR R1, =ConfigAddr ; 長距離：從字面池讀地址（無需關心PC）
DataBuf:  DCD 0x11223344
ConfigAddr:  DCD 0x00001234

四、3 個必避誤區(qū)

1. 誤區(qū) 1：按指令長度算偏移（16 位 +2、32 位 +4）→ 錯！Cortex-M 強制 +4
2. 誤區(qū) 2：混用架構規(guī)則（把經典 ARM 的 +8 套到 Cortex-M）→ 錯！Cortex-M 只 +4
3. 誤區(qū) 3：手動算偏移不用偽指令→ 錯！ADR/LDR =label更穩(wěn)定，避免代碼修改后偏移失效

五、總結

PC≠執(zhí)行地址，是 ARM"效率（流水線并行）"與"易用性（架構規(guī)范）"的平衡結果。對 Cortex-M3/M4 開發(fā)者，只需記?。?/p>

• PC = 執(zhí)行地址 + 4
• 獲取執(zhí)行地址用PC-4
• 日常用偽指令處理地址

無需深究流水線細節(jié)，按規(guī)則用即可。