¿Qué sucede cuando el contador del programa alcanza su valor máximo?

No mucho, en los microprocesadores más antiguos, normalmente se pasaría a cero. Suponiendo que no solo ejecutó un comando de bifurcación.

Tengo recuerdos vagos de un procesador basado en Z80 / 8080 con un espacio de memoria vacío que aparentemente ejecuta NOP en un bucle sin fin a través del espacio de direcciones completo y vuelve a cero cuando obtiene ceros como el próximo código de operación.

En los nuevos con un gran espacio de direcciones, generalmente lleva tanto tiempo que ya a nadie le importa. No he pensado en ese problema desde los años 70.

Depende.

En algunos procesadores (antiguos o hipotéticos), la PC fue incrementada por la ALU principal de la CPU, por lo que si la operación no fuera posible, se debería generar una excepción de desbordamiento normal.

Ahora cada CPU tiene una ALU dedicada a incrementar el registro de la PC, por lo que probablemente se debería generar un tipo diferente de excepción.

De todos modos, el sistema operativo debe ser advertido sobre el comportamiento inesperado y tomar las medidas apropiadas. Pero, si el sistema operativo es lo suficientemente fuerte y saludable, algo así nunca sucede porque los procesos se ubican en la memoria de una manera que no pueden alcanzar el final de los valores posibles de la PC.

Además, piense que con el límite superior de su PC de 64 bits es 2 ^ 64 – 1, lo que significa que para alcanzar el límite incrementando en uno, debe tener una memoria tan grande. Eso es loco. Y no puede hacer eso saltando a un puntero incorrecto porque, bueno, los punteros también son de 64 bits y no puede representar un número mayor que 2 ^ 64 – 1.

Tal vez pueda alcanzar esa situación en un microcontrolador, pero probablemente el compilador fallará al decir que no tiene suficiente memoria.

Por lo tanto, ese es un evento realmente hipotético, y si sucede, probablemente sea necesario reiniciar.

EDITAR: como se sugiere en los comentarios, si consideramos técnicamente la memoria virtual, podríamos asignar solo la última página de nuestro espacio virtual, con un desbordamiento de PC sin tener una memoria tan grande.

Entonces, si nos esforzamos hipotéticamente realmente podríamos llegar a tal situación. Si alguien puede hacer eso, intente, tengo curiosidad.

Cada contador alcanza una vez al máximo y vuelve al valor mínimo (en el caso de puertas lógicas)

En Java, el rango de valores enteros es -2 ^ (31) ……. A. …… 2 ^ (31 -1).

Digamos x = 2 ^ (31 -1);

x = x + 1;

Entonces el valor x será -2 ^ (31)

Explicación: cuando alcanza el valor máximo, comienza a contar desde el mínimo. Esto también se aplica a otros tipos (por ejemplo, flotante, largo, etc.)

Viceversa, si intenta restar 1 del valor mínimo del rango, dará como resultado el valor máximo.

Espero que tengas la idea.

En muchos casos, puede recibir un error devuelto como “desbordamiento de pila”.

Si no se implementa nada como esto, digamos que tiene 8 bits, como este:

1111 1110, si agrega 0000 0001 resultará 1111 1111.

Si le agrega otro 0000 0001, debería ser 1 0000 0000, pero debido a que no hay un noveno bit disponible allí (solo tiene ocho) el resultado será 0000 0000. Y después vendrá un nuevo incremento, y obtendrá 0000 0001, 0000 0010, y así sucesivamente.

Otra posibilidad es que el microcontrolador llegue al final de su lista de ejecución y se reinicie.

No mucho de nada.

El contador del programa aumenta a 0. Y la siguiente instrucción se obtiene de la ubicación 0 en el rango de direcciones.

Muchos sistemas no asignan la primera página de un rango de direcciones para capturar punteros nulos. Y esto cuenta como una excepción de puntero nulo.