LC-3程序执行次数疑问：LOOP与NEXT指令执行次数解析

先贴出目标程序：

.ORIG x3000
     LEA R1, DATA
LOOP LDR R2, R1, #0
     BRz DONE
NEXT ADD R1, R1, #2
     BRnzp LOOP
DONE HALT
DATA .STRINGZ "1234567"
     .END

关键前提说明 #

• .STRINGZ "1234567"会在内存中存储8个字节：x31('1'), x32('2'), x33('3'), x34('4'), x35('5'), x36('6'), x37('7'), x00(终止符)，从DATA地址开始连续排列。
• LDR R2, R1, #0是读取R1指向地址的16位字（LC-3中1字=2字节），ADD R1, R1, #2是让指针R1每次跳过1个字（移动2字节）。
• LC-3中未初始化的内存区域默认填充x00。

LOOP与NEXT指令执行次数拆解 #

1. 第1次LOOP：

   • R1指向DATA起始地址，读取字x3231（由x31和x32组成），非0，不触发BRz。
   • 执行第1次NEXT：R1 +=2，指向第三个字节的地址。
   • 跳回LOOP。

2. 第2次LOOP：

   • 读取字x3433（由x33和x34组成），非0。
   • 执行第2次NEXT：R1 +=2，指向第五个字节的地址。
   • 跳回LOOP。

3. 第3次LOOP：

   • 读取字x3635（由x35和x36组成），非0。
   • 执行第3次NEXT：R1 +=2，指向第七个字节的地址。
   • 跳回LOOP。

4. 第4次LOOP：

   • 读取字x0037（由x37和终止符x00组成），整个字非0（仅低8位为0，16位字值不为0）。
   • 执行第4次NEXT：R1 +=2，指向终止符后的第一个未初始化地址。
   • 跳回LOOP。

5. 第5次LOOP：

   • 读取该地址的字（未初始化区域，值为x0000），触发BRz DONE，直接跳转到结束逻辑，不执行NEXT。

对“7次迭代”误解的解释 #

你误以为循环是按单个字符迭代，但程序中每次操作的是16位字（2字节），指针每次移动2字节，并非逐个字符遍历。7个字符加1个终止符共8字节（4个字），加上后续1个全0的未初始化字，总共触发5次LOOP执行，其中前4次LOOP后会执行NEXT，第5次直接退出。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者CLAUDIA OTERO