Thumb指令与ARM指令有哪些主要区别？

Question

如题所述

Answer 1

Thumb指令是ARM体系结构中的一种特殊16位指令集，自ARMv4T处理器开始引入，为了解决代码量过大问题而设计。它并非完整的ARM指令集，主要用于减小代码密度，但不支持所有功能，如协处理器指令和64位乘法等，需要在必要时切换回ARM指令集，如进入异常处理。

在Thumb模式下，指令格式与ARM类似但不复杂，以16位代码密度呈现。其优点在于，短小的指令码在内存带宽有限的嵌入式硬件中能更高效利用，尤其在32位或更窄的寻址范围下。例如，分支指令通常为有条件执行，但范围有限，且大多数数据处理指令采用2地址格式，操作结果通常放入一个操作数寄存器，而非独立的第三个寄存器。

单寄存器和多寄存器的加载存储指令在Thumb状态下有特定限制，仅能访问R0至R7，而LDM和STM指令允许对这些寄存器的子集进行操作。此外，Thumb特有的PUSH和POP指令是针对栈寄存器R13进行操作的。

与ARM指令相比，Thumb的显著区别在于：分支指令通常无条件，范围较窄，数据处理指令只有两个操作数，单寄存器和多寄存器加载存储指令仅限于R0至R7，以及PUSH和POP指令的独特使用方式。在编写时，需通过CODE16伪指令声明Thumb指令，而CODE32用于ARM指令。