Thumb指令集之: Thumb跳转指令
(3)指令操作的伪代码
PC=PC+{SignExtend(Signed_immed_8)1}
(4)指令的使用
为了得到正确的signed_immed_11,汇编器需要执行以下的操作步骤。
①首先形成跳转的基地址。该跳转的基地址是跳转指令地址加4。也就是说,跳转指令的基地址即当前程序指针寄存器的值。
②从跳转的目标地址中减去基地址形成跳转偏移量。该偏移量应为偶数(因为Thumb指令为半字对齐)。
③如果跳转偏移量超出-2048~+2046B范围,汇编器产生一个错误。
④将产生的跳转偏移量除以2放入指令编码中的signed_immed_11域。
该指令与ARM指令集中Btarget_address>基本相似,所不同的是ARM指令集中偏移量左移两位,而Thumb指令集中偏移量左移一位。另外,处理器在ARM和Thumb状态下所读取的PC值也是不同的。
11.3.2带返回的无条件跳转指令BL
(1)编码格式
带返回的无条件跳转指令的编码格式如图11.3所示。
图11.3BL指令编码格式
带返回的跳转指令BL提供了一种在Thumb状态下程序间相互调用的方法,当从子程序返回时,通常使用下面的方式之一:
·MOVPC,LR
·BXLR
·POP{pc}
BL指令不可条件执行,可以实现在大约±4MB的地址空间范围内跳转,实现方法是将一条BL指令编译成两条16位的Thumb指令,从而实现上述跳转。对编译后的两条指令说明如下:
①H=10的BL指令。该跳转包含跳转偏移量的高位部分。
②H=11的BL指令。该跳转包含跳转偏移量的低位部分。
(2)指令的语法格式
BLtarget_address>
target_address>
指定程序跳转的目标地址。指令通过下面的方法计算目标地址。
·将H=10的BL指令的offset_11域左移12位。
·将结果符号扩展为32位。
·将得到的值加到PC寄存器中。
·与H=11的BL指令的offset_11域相加。
因此BL指令可以实现在大约±4MB的地址空间范围内跳转。
(3)指令操作的伪代码
ifH==10then
LR=PC+(SignExtend(offset_11)12)
ElseifH==11then
PC=LR+(offset_1111)
LR=(addressofnextinstruction)|1
ElseifH==01then
PC=(LR+(offset_111))AND0xFFFFFFFC
LR=(addressofnextinstruction)|1
ElseifH==01then
PC=(LR+(offset_111))AND0Xfffffffc
LR=(addressofnextinstruction)|1
TFlag=0
(4)指令的使用
为了能够正确产生两条Thumb跳转指令,汇编器按照如下步骤产生跳转偏移量。
①形成跳转基地址。此基地址为H=10时的BL指令地址加上4,即执行该条指令的PC值。
②从目标地址中减去基地址,形成跳转偏移量。
根据以上步骤所产生的结果是−222~+222−2之间的一个偶数,如果结果超出此范围,汇编器将报错。
③如果产生的结果在给定范围内,汇编器将产生下面两条BL指令:
·H=10,offset_11=offset[22:12]
·H=11,offset_11=offset[11:1]
注意 |
当H=00时,该指令为无条件跳转指令。 |
(5)ARM指令集中的BL指令
如果调用Thumb子程序,该指令类似于BLXtarget_addr>;如果程序调用ARM子程序,该指令类似于BLtarget_addr>。
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