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360 汇编/360 指令/BC

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BC - 条件分支 - RX 类型指令 - 操作码 47 / 十进制 71

可用性

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BC 指令在所有型号的 360、370 和 z/System 上都可用。

格式

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BC 2,LABEL
BH LABEL - 特殊操作码，与 BC 2,LABEL 相同
BC 1,L1
BO L1 - 与 BC 1,L1 相同
BC 15,106(0,10)
B 106(0,10) - B 操作码是无条件分支，与 BC 15 相同
BC 3,256(7,6)

具体的语法是

BC 掩码,偏移量(索引寄存器,基址寄存器)

如果使用了 USING 伪指令，并且目标地址标签在某个基址寄存器的值 4096 字节范围内，那么汇编器会自动确定 偏移量、索引寄存器 和 基址寄存器 的值。

RX 指令（4 字节）
字节 1 字节 2 字节 3 和 4
掩码 目标地址
(8 位)
操作码
47 		(4 位)

0..F 		(4 位)
索引
寄存器
0..F 		(4 位)
基址
寄存器
0..F 		(12 位)
偏移量
0..FFF
  • 第一个参数是一个 掩码，条件码将与之比较。
  • 第二个参数是如果掩码与当前设置的条件码匹配则要转移到的位置。偏移量值将加到基址寄存器和索引寄存器的值上，以形成目标地址。大多数指令使用倾向于使用一个基址寄存器，索引寄存器为零，但如果使用两个非零寄存器，无论哪个寄存器是基址寄存器，哪个是索引寄存器，目标地址都将相同。
  • 掩码、基址寄存器 和 索引寄存器 的值是 0 到 15。偏移量值是 0 到 4095。
  • 如果 掩码 或 基址寄存器 为零，则指令为无操作指令，不会分支。
  • 如果 掩码 为 15，则分支为无条件分支（除非 基址寄存器 为 0，在这种情况下它不会分支）。
  • 如果指定的 索引寄存器 为 0，则不会使用 索引寄存器 中的值。

掩码

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执行更改条件码的指令后，计算机在 PSW 的“条件码”字段中设置 CC 标志位。然后，如果选定的条件码与本指令中的掩码匹配，则该指令可以分支。例如，假设我们使用算术加寄存器“AR”。那么在以下条件下，“条件码”的值将如下所示

条件 符号 PSW 中的条件码
结果为零 Z 0
结果为负 N 1
结果为正 P 2
结果溢出 O 3

然后考虑指令“BNZ”（非零分支）。它的掩码是 7。这意味着什么？如果结果不为零，则此指令分支，这意味着如果条件码的值不为零，则此指令分支！所以它是 1、2 或 3。考虑下表

Z N P O
0 1 1 1

上面的例子给了我们掩码（0111）= 7。对于以下每个操作码，你可以构建 ZNPO 表并找到相应的掩码。

其他操作码

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汇编器在几个可选的操作码中提供掩码。这些操作码只需要目标地址。这些操作码是

操作码 掩码 用法 用途 等效于 用法
NOP 0 NOP   LABEL 无操作 BC    0,LABEL 任何需要无操作/填充的地方
BO 1 BO    LABEL 溢出/全1 分支 BC    1,LABEL 在算术运算或算术比较之后，如果发生算术溢出或结果为全1
BH 2 BH    LABEL 分支（a 高于） BC    2,LABEL 在任何比较之后，如果比较中的第一个值高于第二个值（A > B），则分支
BP 2 BP    LABEL 正数分支 BC    2,LABEL 在算术运算或算术比较之后，如果结果为正，则分支
BL 4 BL    LABEL 分支（a 低于） BC    4,LABEL 在任何比较之后，如果第一个值低于第二个值（A < B），则分支
BM 4 BM    LABEL 负数/混合分支 BC    4,LABEL 在算术运算或算术比较之后，如果结果为负或为全1 和全0，则分支
BNE 7 BNE   LABEL 不相等分支 BC    7,LABEL 在任何比较之后，如果第一个值不等于第二个值（A <> B 或 A ~= B 或 A != B），则分支
BNZ 7 BNZ   LABEL 非零分支 BC    7,LABEL 在算术运算或算术比较之后，如果结果不为零，则分支
BE 8 BE    LABEL 分支（a 等于 b） BC    8,LABEL 在任何比较之后，如果第一个值等于第二个值（A = B 或 A == B），则分支
BZ 8 BZ    LABEL 零分支 BC    8,LABEL 在算术运算或算术比较之后，如果结果为零，则分支
BNL 11 BNL   LABEL 分支（a 不低于） BC    11,LABEL 在任何比较之后，如果第一个值不低于第二个值（A >= B），则分支
BNM 11 BNM   LABEL 非负数分支 BC    11,LABEL 在算术运算或算术比较之后，如果结果为零，则分支
BNH 13 BNH   LABEL 非高分支 BC    13,LABEL 在任何比较之后，如果第一个值不高于第二个值 {A<=B），则分支
BNP 13 BNP   LABEL 非正数分支 BC    13,LABEL 在算术运算或算术比较之后，如果结果不为正，则分支
BNO 14 BNO   LABEL 非全1 分支 BC    14,LABEL 在算术运算或算术比较之后，如果结果不为全1，则分支
B 15 B     LABEL 分支（无条件） BC    15,LABEL 在所有情况下都分支（除非索引寄存器为 0；否则视为无操作）等效于高级语言中的 GOTO

可选格式

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对于左侧显示的示例机器码，假设地址 LABEL 位于寄存器 10 的偏移量 106（06A 十六进制）处，地址 X1 假设位于基址寄存器 6 和索引寄存器 7 的总和的偏移量 256（0100 十六进制）处。

掩码值忽略

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47F0A06A        B    LABEL   unconditional branch -  equivalent to BC 15,label
47076100        NOP  X1      no-operation - BC 0,X1
47FC0006        BC   15,6(12,0) despite the mask being 15, because the base register is 0,
         *                     this is also a no-op

在 a 和 b 的标准比较之后使用

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4780A06A        BE   LABEL   branch if a equal b - BC 8,label
4720A06A        BH   LABEL   branch if a high - BC 2,label
4740A06A        BL   LABEL   branch if a low - BC 4,label
47776100        BNE  X1      branch if a not equal b - BC 7,X1
47D0A06A        BNH  LABEL   branch if a not high - BC 13,label
4740A06A        BNL  LABEL   branch if a not low - BC 4,label

在算术运算之后使用

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4710A06A        BO   LABEL   branch on overflow - BC 1,label
47276100        BP   X1      branch on plus - BC 2,X1
4740A06A        BM   LABEL   branch on minus - BC 4,label
4780A06A        BZ   LABEL   branch on zero - BC 8,label
47D0A06A        BNP  LABEL   branch on not plus - BC 13,label
47B0A06A        BNM  LABEL   branch on not minus - BC 11,label
4770A06A        BNZ  LABEL   branch on not zero - BC 7,label

在测试掩码指令之后使用

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47176100        BO   X1      branch on ones - BC 1,X1
4740A06A        BM   LABEL   branch on mixed - BC 4,label
4780A06A        BZ   LABEL   branch on zeroes - BC 8,label
47E0A06A        BNO  LABEL   branch on not ones - BC 14,label

操作

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执行算术运算或比较时，程序状态字 (PSW) 中的某些位（称为条件码）会被设置或清除。在比较两个字段的情况下，左值被视为“A”值，右值被视为“B”值，并且比较 A 与 B 的结果测试 A 如何与 B 比较，无论是低、高、相等还是不相等。

在算术运算的情况下，测试结果是正、负、零或溢出。

在掩码指令下的测试情况下，测试结果是全为 1、全为 0 或混合 1 和 0。

条件分支指令用于在执行此类测试后将条件码位与掩码值进行比较。如果掩码中设置的位与条件码中设置的位匹配（或掩码中的所有位都设置），并且目标地址的基址寄存器不为 0，则目标地址将被放入 PSW 中作为当前指令的新地址，并且分支被执行。否则，执行将继续执行条件分支指令之后的下一条指令。

目标地址是通过将基址和索引寄存器的内容加到偏移地址来构造的。如果索引寄存器为零，则其值不会被使用。

指令的目的

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条件分支指令是程序中通用的分支指令。它有三种变体：无分支或无操作、根据测试进行条件分支或无条件分支。

无操作

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'无分支' - BC 0 - 或 'NOP' 通常用于创建不与现有指令绑定的标签。它可能被宏用于对齐，以强制指令或数据到特定边界，但如果指令被分支到，则不会导致程序异常。它还可以用于提供“空闲”空间，以便在不重新组装程序的情况下，允许对二进制文件进行后期修补。无论掩码值如何，如果分支的基址寄存器也为零，也会发生 NOP。

条件分支

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掩码中的位与条件码中的位进行比较。如果掩码中的位与条件码中的位匹配（并且目标地址的基址寄存器不为零），则执行分支。

无条件分支

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通过设置掩码中的所有位，例如BC 15，或使用 B 指令，可以执行到另一个位置的分支（相当于高级语言中的 GOTO）。只要目标地址的基址寄存器不为零，分支就会始终被执行。

典型用法

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条件分支和可选格式通常用于执行比较或算术运算后。在以下代码中，会提出一个问题，将响应与是或否进行比较，如果两者都不是，则重新发出问题。'CALL' 宏用于创建标准的子程序链接。

CHECKINQ NOP  0(0)                                                            
         CALL INQUIRE,(QUES,1,RESP)                 Call an external module called INQUIRE 
         CLC  RESP(1),QY1                           Compare one byte
         BE   YES                                   "Resp" is the A value in an A:B comparison 
         CLC  RESP(1),QY2
         BE   YES
         CLC  RESP(1),QN1 
         BE   NO                                    Answer was 'N'
         CLC  RESP(1),QN2                           Is it 'n'?
         BNE  CHECKINQ                              Something else, try again
         B    NO                                    Answer was 'n'
QUES     DC   C'Are you ready to start?'            Construct a 'C' language-type
         DC   X'00'                                 string, zero terminated
RESP     DS   C                                     One byte response
QY1      DC   C'Y'                                  Available responses
QY2      DC   C'y'
QN1      DC   C'N'
QN2      DC   C'n'

异常和错误

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  • 分支寄存器中包含的目标地址不能为奇数，否则会发生操作异常。
  • 分支寄存器中包含的目标地址必须在有效内存范围内，否则会发生操作异常。
  • 目标地址的存储键必须与当前进程相同（或者此进程的键必须为 0），否则会发生内存保护违规异常。


替代分支指令

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  • BALR 指令用于分支到寄存器中的地址并将当前地址保存为返回地址，类似于高级语言中的过程或函数调用。
  • BCR 指令以与 BC 指令相同的方式使用，但用于分支到指定第二个参数寄存器中的地址。
  • BCT 指令用于从寄存器中减去 1，然后如果结果不为零，则分支到指定的地址。
  • BCTR 指令用于从寄存器中减去 1，然后如果结果不为零，则分支到第二个参数中指定的寄存器中的地址。
  • BRC 指令用于分支到相对于当前程序计数器的地址，该地址包含在一个立即值（16 位）中。
  • BRCL 指令用于分支到相对于当前程序计数器的地址，该地址包含在一个立即值（32 位）中。
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48
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