Question

ARM指令和THUMB指令有什么区别

Answer 1

　　Thumb指令集与 ARM 指令的区别一般有如下几点：
　　跳转指令
　　程序相对转移，特别是条件跳转与 ARM 代码下的跳转相比，在范围上有更多的限制，转向子程序是无条件的转移。
　　数据处理指令
　　数据处理指令是对通用寄存器进行操作，在大多数情况下，操作的结果须放入其中一个操作数寄存器中，而不是第 3 个寄存器中。数据处理操作比 ARM 状态的更少，访问寄存器 R8~R15 受到一定限制。除 MOV 和 ADD 指令访问器 R8~R15 外，其它数据处理指令总是更新 CPSR 中的 ALU 状态标志。访问寄存器 R8~R15 的 Thumb 数据处理指令不能更新 CPSR 中的 ALU 状态标志。
　　单寄存器加载和存储指令
　　在 Thumb 状态下，单寄存器加载和存储指令只能访问寄存器 R0~R7
　　批量寄存器加载和存储指令
　　LDM 和 STM 指令可以将任何范围为 R0~R7 的寄存器子集加载或存储。 PUSH 和 POP 指令使用堆栈指令 R13 作为基址实现满递减堆栈。除 R0~R7 外，PUSH 指令还可以存储链接寄存器 R14,并且 POP 指令可以加载程序指令PC

Answer 2

　　Thumb指令集与 ARM 指令的区别一般有如下几点:
　　跳转指令
　　程序相对转移,特别是条件跳转与 ARM 代码下的跳转相比,在范围上有更多的限制,转向子程序是无条件的转移.
　　数据处理指令
　　数据处理指令是对通用寄存器进行操作,在大多数情况下,操作的结果须放入其中一个操作数寄存器中,而不是第 3 个寄存器中.数据处理操作比 ARM 状态的更少,访问寄存器 R8~R15 受到一定限制.除 MOV 和 ADD 指令访问器 R8~R15 外,其它数据处理指令总是更新 CPSR 中的 ALU 状态标志.访问寄存器 R8~R15 的 Thumb 数据处理指令不能更新 CPSR 中的 ALU 状态标志.
　　单寄存器加载和存储指令
　　在 Thumb 状态下,单寄存器加载和存储指令只能访问寄存器 R0~R7
　　批量寄存器加载和存储指令
　　LDM 和 STM 指令可以将任何范围为 R0~R7 的寄存器子集加载或存储. PUSH 和 POP 指令使用堆栈指令 R13 作为基址实现满递减堆栈.除 R0~R7 外,PUSH 指令还可以存储链接寄存器 R14,并且 POP 指令可以加载程序指令PC

Answer 3

CODE32伪指令通知编译器，其后的指令序列为32位的ARM指令。 若在汇编源程序中同时包含ARM指令和Thumb指令时，可用CODE16伪指令通知编译器其后的指令序列为16位的Thumb指令，CODE32伪指令通知编译器其后的指令序列为32位的ARM指令。因此，在使用ARM指令和Thumb指令混合编程的代码里，可用这两条伪指令进行切换，但注意他们只通知编译器其后指令的类型，并不能对处理器进行状态的切换。 使用示例: AREA Init，CODE，READONLY CODE32 ;通知编译器其后的指令为32位的ARM指令 LDR R0，=NEXT+1 ;将跳转地址放入寄存器R0 BX R0 ;程序跳转到新的位置执行，并将处理器切换到Thumb工作状态 CODE16 ;通知编译器其后的指令为16位的Thumb指令 NEXT LDR R3，=0x3FF END ;程序结束
2、Thumb指令及应用 为兼容数据总线宽度为16位的应用系统，ARM体系结构除了支持执行效率很高的32位ARM指令集以外，同时支持16位的Thumb指令集。Thumb指令集是ARM指令集的一个子集，允许指令编码为16位的长度。与等价的32位代码相比较，Thumb指令集在保留32代码优势的同时，大大的节省了系统的存储空间。 所有的Thumb指令都有对应的ARM指令，而且Thumb的编程模型也对应于ARM的编程模型，在应用程序的编写过程中，只要遵循一定调用的规则，Thumb子程序和ARM子程序就可以互相调用。当处理器在执行ARM程序段时，称ARM处理器处于ARM工作状态，当处理器在执行Thumb程序段时，称ARM处理器处于Thumb工作状态。 与ARM指令集相比较，Thumb指令集中的数据处理指令的操作数仍然是32位，指令地址也为32位，但Thumb指令集为实现16位的指令长度，舍弃了ARM指令集的一些特性，如大多数的Thumb指令是无条件执行的，而几乎所有的ARM指令都是有条件执行的;大多数的Thumb数据处理指令的目的寄存器与其中一个源寄存器相同。 由于Thumb指令的长度为16位，即只用ARM指令一半的位数来实现同样的功能，所以，要实现特定的程序功能，所需的Thumb指令的条数较ARM指令多。在一般的情况下，Thumb指令与ARM指令的时间效率和空间效率关系为: - Thumb代码所需的存储空间约为ARM代码的60%~70% - Thumb代码使用的指令数比ARM代码多约30%~40% - 若使用32位的存储器，ARM代码比Thumb代码快约40% - 若使用16位的存储器，Thumb代码比ARM代码快约40%~50% - 与ARM代码相比较，使用Thumb代码，存储器的功耗会降低约30% 显然，ARM指令集和Thumb指令集各有其优点，若对系统的性能有较高要求，应使用32位的存储系统和ARM指令集，若对系统的成本及功耗有较高要求，则应使用16位的存储系统和Thumb指令集。当然，若两者结合使用，充分发挥其各自的优点，会取得更好的效果。