ARM指令和THUMB指令的區別

2021-09-11 08:09:11 字數 1607 閱讀 6291

arm處理器的工作狀態

在arm的體系結構中,可以工作在三種不同的狀態,一是arm狀態,二是thumb狀態及thumb-2狀態,三是除錯狀態。

《嵌入式系統開發與應用教程(第2版)》上介紹說:有兩種狀態arm狀態和thumb狀態,當時初學甚為不解,現在一知半解時再看忽然想到了顯示中的例子:

arm核就好比乙個高中學校,那種包含普通高中和職業高中的。普通高中就相當於arm狀態,職業高中就相當於thumb狀態,這樣還不能理解的話:可以認為 泡泡卡丁車 中普通模式和加速模式,,卡丁車加速要等到集氣管加滿,然後「ctrl」一下,就切換到了加速模式,氣放完了就又回來了,不管加速模式還是普通模式都是在跑,只是速度不一樣而已。

而arm狀態和thumb狀態可以直接通過某些指令直接切換,都是在執行程式,只不過指令長度不一樣而已。這個概念對初學者相當重要,因為當arm thumb是什麼還沒弄清楚,怎麼能理解兩種狀態呢?

他們之間的關係清楚了,這樣就可以深入了解arm狀態是什麼,thumb狀態是什麼了。

另外:arm的m系列主要用thumb指令,arm9和a系列主要用arm指令

s3c2440.s啟動**中根本就沒用thumb指令。

arm狀態此時處理器執行32位的字對齊的arm指令,thumb狀態此時處理器執行16位的,半字對齊的thumb指令。 切換程式:從arm到thumb: ldr r0,=lable+1 bx r0 從arm到thumb: ldr r0,=lable bx r0

1,arm狀態

arm處理器工作於32位指令的狀態,所有指令均為32位

2,thumb狀態

arm執行16位指令的狀態,即16位狀態

3,thumb-2狀態

這個狀態是arm7版本的arm處理器所具有的新的狀態,新的thumb-2核心技術兼有16位及32位指令,實現了更高的效能,更有效的功耗及更少地占用記憶體。總的來說,感覺這個狀態除了兼有arm和thumb的優點外,還在這兩種狀態上有所提公升,優化。

4,除錯狀態

處理器停機時進入除錯狀態。

5,arm與thumb間的切換

1,由arm狀態切換到thumb

狀態將暫存器的最低位設定為1

bx指令:r0[0]=1,則執行bx
r0指令將進入thumb狀態

2,由thumb狀態切換到arm狀態

暫存器最低位設定為0

bx指令:r0[0]=0,則執行bx

r0指令將進入arm狀態

當處理器進行異常處理時,則從異常向量位址開始執行,將自動進入arm狀態。

注意:arm處理器復位後開始執行**時總是只處於arm狀態;

cortex-m3只有thumb-2狀態和除錯狀態;

由於thumb-2具有16位/32位指令功能,因此有了thumb-2就無需thumb了。

另外,具有thumb-2技術的arm處理器也無需再arm狀態和thumb-2狀態間進行切換了,因為thumb-2具有32位指令功能。

總的說,arm狀態與thumb狀態的本質區別就是指令的位數不同,arm是32位的指令狀態,而thumb是16位 的指令狀態,而thumb-2狀態是arm狀態和thumb狀態的結合和優化。

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