刘帅嵌入式系统-B(跳转指令)及BL(带返回的跳转指令)

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B(跳转指令)及BL(带返回的跳转指令)

B指令和BL指令均可以跳转到指令中的目标地址，这两个指令和目标地址处的指令都时ARM指令集。

相同之处

二者也可以根据CPSR中条件标志位的值和指令中的执行条件来决定是否执行跳转操作。
不同之处

B指令仅仅执行跳转操作；BL指令同时还将PC寄存器的值保存到LR寄存器中。

指令编码格式

31 28	27 26 25	24	23 ----------- 0
cond	1 0 1	L	signed_immed_24

指令的语法格式

B{L} {} <target_address>

其中：

L决定是否保存返回地址。
指令执行的条件码。
<target_address> 指令跳转的目的地址。范围大致为-32M~+32M。
- 计算方法：
  - 将指令中的24位带符号的补码立即数扩展为32为(扩展符号位)；
  - 将此32位数左移两位；
  - 将得到的值加到PC寄存器中，即得到目的地址。

指令操作的伪代码

if ConditionPassd(cond) then
	if L == 1 then
		LR = address of the instruction after the branch instruction
	PC = PC + (SignExtend(signed_immed_24) << 2)

指令的使用

BL指令用于实现子程序调用。子程序的返回值可以将LR寄存器的值复制到PC 寄存器中来实现。通常有以下三种方法实现：

BX R14
MOV PC，R14
当子程序入口中使用了“STMFD R13!,{, R14}”时，可以使用指令“LTMFD R13!,{, PC}”。

ARM汇编器通过以下步骤计算指令编码中的Signed_immed_24。

将PC寄存器的值作为本跳转指令的基地址值。
从跳转的目标地址中减去上面所说的跳转的基地址值，生成字节偏移量。由于ARM指令时字对齐的，该字节偏移量为4的倍数。
当上面生成的字节偏移量超过范围33554432~33554430时，程序需要做相应的处理。
否则，将指令编码中的Signed_immed_24设置成上述字节偏移量的bits[25:2]。

当指令跳转越过地址0或32位地址空间的最高地址时，将产生不可预知的结果。

示例

B Label ;程序跳转到标号Label处执行
BCC Label ;当CPSR寄存器中的C条件标志为1时，程序跳转到Label处执行
BL func_1 ;程序跳转到子程序func_1处执行，同时将当前PC值保存到LR中