Thumb指令集之： Thumb跳转指令

11.3.3带返回链接的无条件跳转指令BLX（1）

（1）编码格式

带返回的无条件跳转指令的编码格式如图11.4所示。

图11.4BLX（1）指令编码格式

带返回链接的跳转指令BLX（1）提供了一种在Thumb状态下无条件调用ARM子程序的方法，当从子程序返回时，通常使用下面的方式之一：

·BXLR;

·加载PC的LDR或LDM指令。

BLX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BLX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的跳转指令。该跳转包含跳转偏移量的高位部分。

②H=01的跳转指令。该跳转包含跳转偏移量的低位部分。

（2）指令的语法格式

BLXtarget_address>

①target_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。

BL指令可以实现在±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的跳转指令，汇编器按照如下步骤产生跳转偏移量。

①形成跳转基地址。此地址为H=10时地址加上4，即执行该条指令的PC值。

②使基址地址的bit[1]等于目标地址的bit[1]（保证ARM状态的字地址对齐）。

③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。

④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==01，offset_11=offset[11∶1]

（5）等效ARM指令

该指令类似于ARM指令集的BLtarget_addr>。

11.3.4带状态切换的跳转指令BX

（1）编码格式

带状态切换的跳转指令BX的编码格式如图11.5所示。

图11.5BX指令的编码格式

BX指令用于ARM和Thumb程序之间的调用。

（2）指令的语法格式

BXRm>

其中Rm>为目标地址寄存器，包含程序的跳转地址。BX指令的目标地址寄存器可以是r0～r15中的任意寄存器。

（3）指令操作的伪代码

TFlag=Rm[0]

PC=Rm[31：1]1

（4）ARM指令集中的BX指令

ARM指令集中的BX指令和Thumb指令集中的BX指令相差较大，它们分别为不同方向的跳转。当r15作为目的寄存器使用时，要特别注意该指令在两个指令集中的区别。