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Thumb指令集之Thumb跳转指令

消耗积分:1 | 格式:rar | 大小:0.2 MB | 2017-10-19
 Thumb指令集中的跳转指令分以下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 带返回的跳转指令,其跳转空间为±4MB。
  ④ 带状态切换的跳转指令(是否进行状态切换可以在程序中设定选择)。
  ⑤ 带返回和状态切换的跳转指令(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ARM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。
  Thumb指令集之Thumb跳转指令
  图11.1 B(1)指令编码格式
  (2)指令的语法格式
  B《cond》 《target_address》
  ① 《cond》
  指定指令的执行条件。条件助记符与ARM中相同。
  ② 《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
  if ConditionPass{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)ARM指令集中的跳转指令
  该指令与ARM指令集中B《cond》 《target_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。
  下面介绍无条件跳转指令B(2)。
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