所有的 Thumb 指令都是16 位的。它们都是ARM 指令重新编码得到的,所以继承了ARM 指令集的许多
特点:
① 有数据处理、数据传送和流控制的指令结构。
② 支持8 位字节、16 位半字和32 位字数据类型,半字以两字节边界对齐,字以4 字节边界对齐。
③ 32 位的无分段存储器(unsegmented memory)。
Thumb 指令集除了继承了ARM 指令集的一些特点外,与ARM 指令集存在以下一些差异。
① 大多数Thumb 指令为无条件执行指令(所有ARM 指令都是条件执行的)。
② 许多Thumb 数据处理指令采用了2 地址格式(目的寄存器与源寄存器相同)。而ARM 指令中除64 位 乘法指令外,其余指令均采用3 地址模式。
③ Thumb 指令格式减少了很多ARM 指令格式的限制,使Thumb 指令编写的代码密度大大提高。
无论处理器处于什么状态,所有的异常都使处理器返回到ARM 状态,并完成异常处理。但异常发生时, CPSR 状态寄存器在进入异常时被保存到相应的SPSR 中,当异常处理结束后,处理器将恢复到异常发生 前的状态,并按照发生异常时处理器的状态继续执行ARM 或Thumb 指令。
应该注意的是,ARM 异常返回指令需要根据ARM 流水线的行为对返回地址进行调整。由于Thumb 指令 是2 字节长,而ARM 指令是4 字节长,所以由Thumb 执行状态进入异常时其自然偏移量应与ARM 不同 (ARM 状态下,拷贝到链接寄存器的值PC-4)。为了减少编程的复杂性,ARM 体系结构中设置了硬件 逻辑,以实现Thumb 状态的自动地址偏移调整,使ARM 和Thumb 状态编程一致。
表中列出了Thumb 状态下发生异常时LR 的值。
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