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。
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