Thumb指令集之： Thumb跳转指令

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：

① H=10的BL指令。该跳转包含跳转偏移量的高位部分。

② H=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

BL <target_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

if H==10 then

LR=PC+(SignExtend(offset_11)<<12)

Else if H==11 then

PC=LR+(offset_11<<11)

LR=(address of next instruction)|1

Else if H==01 then

PC=(LR+(offset_11<<1)) AND 0xFFFFFFFC

LR=(address of next instruction)|1

Else if H==01 then

PC=(LR+(offset_11<<1)) AND 0Xfffffffc

LR=(address of next instruction)|1

T Flag=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]

（5）ARM指令集中的BL指令

如果调用Thumb子程序，该指令类似于BLX <target_addr>；如果程序调用ARM子程序，该指令类似于BL <target_addr>。

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11.4 BLX（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：

· BX LR;

· 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：

① H=10的跳转指令。该跳转包含跳转偏移量的高位部分。

② H=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

BLX <target_address>

① <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。

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

if H==10 then

LR=PC+(SignExtend(offset_11)<<12)

Else if H==11 then

PC=LR+(offset_11<<11)

LR=(address of next instruction)|1

Else if H==01 then

PC=(LR+(offset_11<<1)) AND 0xFFFFFFFC

LR=(address of next instruction)|1

Else if H==01 then

PC=(LR+(offset_11<<1)) AND 0Xfffffffc

LR=(address of next instruction)|1

T Flag=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BL <target_addr> 该指令类似于ARM指令