bx lr在ARM汇编语言中做了什么？

Question

我似乎无法理解bx lr的作用以及它与bl(标签)的区别.我知道bl(标签)将该函数的返回地址存储在链接寄存器中,但我不知道bx lr的作用.

Answer 1

bx代表分支和交换指令集这意味着根据要分支的地址的lsb(最低有效位),处理器将下一条指令视为ARM或拇指.

由于lr通常保存返回地址,这意味着这是函数的返回,如果lsb lr为1,它将以拇指的形式处理该地址的代码,否则,它将把它视为ARM.

Answer 2

简而言之，一些 ARM 处理器可以执行 ARM 或 Thumb 指令集，并在代码密度和性能之间进行权衡。BX是一种特殊形式的分支指令，能够在两者之间切换¹。

它通过检测分支地址处的指令集（ARM 或 Thumb）来完成此操作。如果它与当前的不同，它会在分支到该地址之前将处理器切换到它。

.global _main                 ; our main code is ARM
   
_main:
    ADR   r2, .ThumbProg + 1  ; r2 now points to Thumb code address
    BX    r2                  ; BX detects its Thumb and switches
                              ; processor state to execute it
                              ; execute it.
 

检测目标地址处的指令集并没有什么神奇或复杂的地方。

ARM 指令集是字对齐的，这意味着至少两个有效位 0 和 1 会被忽略，因为它们指的是地址的半字和字节部分。同样，Thumb 指令集是半字对齐的，这意味着位 0 被忽略，因为它引用地址的字节部分。

由于位 0 在这两种情况下都被忽略，因此可以利用它轻松确定地址处的代码是否包含 ARM 或 Thumb 代码。BX使用位 0 来：

• 如果设置为 1，则执行 Thumb 状态下的分支地址
• 如果设置为0，则执行ARM状态下的分支地址

¹ ARM在指令名称中使用术语交换来表示更改执行状态。不幸的是，这会造成混乱。与火车从一组轨道切换到另一组轨道时一样，这两个指令集不会进行更多的交换。