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跳轉(zhuǎn)指令之:跳轉(zhuǎn)指令B及帶連接的跳轉(zhuǎn)指令BL

作者: 時(shí)間:2013-09-13 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/257056.htm

跳轉(zhuǎn)()和跳轉(zhuǎn)連接(L)指令是改變指令執(zhí)行順序的標(biāo)準(zhǔn)方式。一般按照字地址順序執(zhí)行指令,需要時(shí)使用條件執(zhí)行跳過(guò)某段指令。只要程序必須偏離順序執(zhí)行,就要使用控制流指令來(lái)修改程序計(jì)數(shù)器。盡管在特定情況下還有其他幾種方式實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的,但轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)移連接指令是標(biāo)準(zhǔn)的方式。

改變程序的執(zhí)行流程或者調(diào)用子程序。這種指令使得一個(gè)程序可以使用子程序、if-then-else結(jié)構(gòu)以及循環(huán)。執(zhí)行流程的改變迫使程序計(jì)數(shù)器PC指向一個(gè)新的地址,v5架構(gòu)指令集包含的如表8.1所示。

表8.1 v5架構(gòu)

助記符

說(shuō)明

操作

跳轉(zhuǎn)指令

pc←label

帶返回的連接跳轉(zhuǎn)

pc←label(lr←后面的第一條指令)

BX

跳轉(zhuǎn)并切換狀態(tài)

pc←Rm0xfffffffe,T←Rm1

X

帶返回的跳轉(zhuǎn)并切換狀態(tài)

pc←lable,T←1

pc←Rm0xfffffffe,T←Rm1

lr←BL后面的第一條指令

另一種實(shí)現(xiàn)指令跳轉(zhuǎn)的方式是通過(guò)直接向PC寄存器中寫(xiě)入目標(biāo)地址值,實(shí)現(xiàn)在4GB地址空間中任意跳轉(zhuǎn),這種跳轉(zhuǎn)指令又被稱為長(zhǎng)跳轉(zhuǎn)。如果在長(zhǎng)跳轉(zhuǎn)指令之前使用“MOVLR”或“MOVPC”等指令,可以保存將來(lái)返回的地址值,也就實(shí)現(xiàn)了在4GB的地址空間中的子程序調(diào)用。

在ARMv5以前的版本中,傳送到PC寄存器中的目標(biāo)地址值的低兩位bits[1∶0]被忽略,跳轉(zhuǎn)指令只能在ARM指令集中執(zhí)行,即程序不能從ARM狀態(tài)切換到Thumb狀態(tài)。在非T系列版本5的ARM體系不含Thumb指令,當(dāng)程序試圖切換到Thumb狀態(tài)時(shí),將產(chǎn)生未定義指令異常中斷。

在ARMv5以后的版本中,有兩種類型的帶連接的跳轉(zhuǎn)切換指令(BLX),敘述如下。

(1)形式如“BLXRm>”,它是一種類似于帶寄存器Rm的BX指令。指令執(zhí)行BX操作,同時(shí)將返回地址放到LR寄存器中。這種形式的帶狀態(tài)切換的跳轉(zhuǎn)連接指令,方便了ARM/Thumb互交的子程序調(diào)用。

(2)另一種類型的BLX指令類似于BL指令,指令使程序跳轉(zhuǎn)到指定地址,并將返回地址保存到LR寄存器中,該指令能夠?qū)崿F(xiàn)32MB地址空間的跳轉(zhuǎn)。與BL指令的不同之處在于它返回到Thumb狀態(tài),而不是ARM狀態(tài)。

8.1跳轉(zhuǎn)指令B及BL

1.指令編碼格式

跳轉(zhuǎn)指令B使程序跳轉(zhuǎn)到指定的地址執(zhí)行程序。BL將下一條指令的地址拷貝到r14(即返回地址連接寄存器LR)寄存器中,然后跳轉(zhuǎn)到指定地址運(yùn)行程序。需要注意的是,這兩條指令和目標(biāo)地址處的指令都要屬于ARM指令集。兩條指令都可以根據(jù)CPSR中的條件標(biāo)志位的值決定指令是否執(zhí)行。

指令的編碼格式如圖8.1所示。

圖8.1BBL指令編碼格式

2.指令的語(yǔ)法格式

B{L}{cond>}target_address>

①cond>

為指令編碼中的條件域。它指示指令在什么條件下執(zhí)行。當(dāng)cond>忽略時(shí),指令為無(wú)條件執(zhí)行(cond=AL(Alway))。

②L

L位(bit[24])=1,指令存儲(chǔ)返回地址到LR;L位(bit[24])=0,指令僅實(shí)現(xiàn)跳轉(zhuǎn),不保存返回指令。

③target_addrss>

指令跳轉(zhuǎn)的目標(biāo)地址。指令通過(guò)下面的方法計(jì)算目標(biāo)地址。

·將24位的立即數(shù)符號(hào)擴(kuò)展為32位。

·將擴(kuò)展后的32位立即數(shù)左移兩位。

·將得到的值加到PC寄存器中,即得到跳轉(zhuǎn)的目標(biāo)地址。

注意

由于以上原因,B和BL指令只能實(shí)現(xiàn)±32MB空間的跳轉(zhuǎn)。


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