ARM开发入门教程09_Thumb指令.pdf

Thumb指令 TONY 2012 TM 1 Thmb指令集编码 Thumb编程模型 Thumb指令的使用 Tony vopo123@126.com TM 2 2 Thumb指令集概述 Thumb指令集ARM指令集压缩形式的子集，是针对代码 密度的问题而提出的，它具有16位的代码密度。虽然所有 Thumb指令都有相应的ARM指令，但Thumb不是一个完整的 体系结构，处理器不可能只执行Thumb指令集而不支持ARM 指令集。ARM开发工具完全支持Thumb指令，应用程序可灵 活地将ARM和Thumb子程序混合编程，以便提高性能和代码 密度。在ARM指令中要使用BX指令跳转到Thumb指令，以切 换处理器状态。 Tony vopo123@126.com TM 3 3 特点 与ARM指令集相比，Thumb指令集有如下特点： ●采用 位二进制编码，而 指令是 位的。 16 ARM 32 ● 由于是压缩的指令，在ARM指令流水线中实现Thumb指令 时，先动态解压缩，然后作为标准的ARM指令来执行。 ●如何区分指令流取决于CPSR的第5位。若T为1，则认为是 Thumb指令，若T为0，则认为是32位ARM指令。 ● 由ARM模式进入Thumb模式时，是显式进入；由Thumb模式 进入ARM模式时，可以是隐式的，也可以是显式的进入。所谓 “隐式的进入”是指不执行交换转移指令，直接进入另一种模式。 而“显式的进入”就是指使用交换转移指令来实现处理器模式的转 移. Tony vopo123@126.com TM 4 4  特点 与ARM指令集相比，Thumb指令集有如下特点： ●Thumb指令集没有协处理器指令，信号量指令，乘加指令， 64位乘法指令以及访问CPSR或SPSR的指令，而且指令的第2操作 数受到限制。 ● 除了分支指令B有条件指令功能外，其他指令均为无条件指令。 ●大多数Thumb数据处理指令采用2地址格式。 Tony vopo123@126.com TM 5 5 Thumb指令集较ARM指令集有如下限制： 只有B指令可以条件执行，其它指令都不能条件执行； 分支指令的跳转范围有更多限制； 数据处理指令的操作结果必须放入其中一个； 单寄存器访问指令，只能操作R0～R7； LDM和STM指令可以对R0～R7的任何子集进行操作； Tony vopo123@126.com TM 6 6 Thumb状态切换 当系统复位后，ARM启动并执行ARM指令。进入Thumb指 令模式有2中方法。 ●一种是执行一条交换转移指令 ，将指令中的目标地址寄存 BX 器的最低位置1，并将其他位的值放入程序计数器PC，则可进入 Thumb指令。 ● 另一种是利用异常返回，也可把微处理器从ARM模式转换为 Thumb模式。 Tony vopo123@126.com TM 7 7  退出Thumb指令模式也有2种方法：  一种是执行Thumb指令中的交换转移BX指令可以显式地返回