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Thumb指令集之: Thumb跳转指令

作者:时间:2013-09-30来源:网络收藏

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/257042.htm

11.3Thumb

中的分以下6种类型。

①无条件跳转,其跳转空间为±2KB。

②条件跳转,其跳转空间为±256B。

③带返回的,其跳转空间为±4MB。

④带的跳转指令(是否进行可以在程序中设定选择)。

⑤带返回和的跳转指令(是否进行状态切换可以在程序中设定选择)。

⑥第二种形式的带返回和状态切换的跳转指令。

下面详细介绍各指令的特点及用途。

11.3.1跳转指令B

Thumb中有两个分支跳转指令的变体,第一个变体与版本指令相似,可条件执行,跳转被限制在有符号8位立即数所表示的范围内,或者是±256B。第二个变体不可条件执行(没有条件码部分),但扩展了有效跳转范围,跳转范围为有符号11位立即数表示的范围,即±2048B。

条件分支指令是Thumb指令中惟一可以条件执行的指令。

首先来介绍可条件执行的跳转指令B(1)。

(1)编码格式

可条件执行的跳转指令的编码格式如图11.1所示。

图11.1B(1)指令编码格式

(2)指令的语法格式

Bcond>target_address>

①cond>

指定指令的执行条件。条件助记符与中相同。

②target_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。

·将指令中包含的8位有符号数左移一位。

·将结果符号扩展为32位。

·将得到的值加到PC寄存器中,即得到跳转的目标地址。

有条件的跳转指令可以实现±256B范围的程序跳转。

(3)指令操作的伪代码

ifConditionPass{cond}then

PC=PC+{SignExtend(Signed_immed_8)1}

(4)指令的使用

为了得到正确的signed_immed_8,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-256~+254B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_8域。

注意

如果该指令的条件域为AL,即指令编码条件域为0b1110时,程序产生未定义指令异常。当指令的条件域为NV,即指令编码条件域为0b1111时,指令等价于SWI指令。

(5)指令集中的跳转指令

该指令与ARM指令集中Bcond>target_address>基本相似,所不同的是ARM指令集中,偏移量左移两位而中偏移量左移一位。另外,处理器在ARM和Thumb状态下所读取的PC值也是不同的。

下面介绍无条件跳转指令B(2)。

(1)编码格式

无条件执行的跳转指令的编码格式如图11.1所示。

图11.2B(2)指令编码格式

(2)指令的语法格式

Btarget_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。

·将指令中包含的11位有符号数左移一位。

·将结果符号扩展为32位。

·将得到的值加到PC寄存器中,即得到跳转的目标地址。

有条件的跳转指令可以实现±2048B范围的程序跳转。


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