1 thumb指令集概述
為相容資料匯流排寬度為16位的應用系統，arm體系結構除了支援執行效率很高的32位arm指令集以外，同時支援16位的thumb指令集。
thumb指令集是arm指令集的乙個子集，是針對**密度問題而提出的，它具有16位的**寬度。與等價的32位**相比較，thumb指令集在保留32位**優勢的同時，大大的節省了系統的儲存空間。thumb不是乙個完整的體系結構，不能指望處理器只執行thumb指令集而不支援arm指令集。
當處理器在執行arm程式段時，稱arm處理器處於arm工作狀態，當處理器在執行thumb程式段時，稱arm處理器處於thumb工作狀態（cpsr的t=0：arm，t=1：thumb）。thumb指令集並沒有改變arm體系底層的程式設計模型，只是在該模型上增加了一些限制條件，只要遵循一定的呼叫規則，thumb子程式和arm子程式就可以互相呼叫。
與arm指令集相比較，thumb指令集中的資料處理指令的運算元仍然是32位，指令位址也為32位，但thumb指令集為實現16位的指令長度，捨棄了arm指令集的一些特性，相比之下從指令集上看thumb和arm主要有以下不同：
l 跳轉指令。條件跳轉在範圍上有更多的限制，轉向子程式只具有無條件轉移。
l 資料處理指令。對通用暫存器進行操作，操作結果需放入其中乙個運算元暫存器，而不是第三個暫存器。
l 單暫存器載入和儲存指令。thumb狀態下，單暫存器載入和儲存指令只能訪問暫存器r0～r7。
l 批量暫存器載入和儲存指令。ldm和stm指令可以將任何範圍為r0～r7的暫存器子集載入或儲存，push和pop指令使用堆疊指標r13作為基址實現滿遞減堆疊，除r0～r7外，push指令還可以儲存鏈結暫存器r14，並且pop指令可以引導程式指令pc。
thumb指令集沒有包含進行異常處理時需要的一些指令，因此，在異常中斷時還是需要使用arm指令。這種限制決定了thumb指令不能單獨使用需要與arm指令配合使用。
2 thumb暫存器和arm暫存器的關係
1）、thumb 狀態暫存器集是arm 狀態暫存器集的子集
程式設計師可直接訪問8 個通用暫存器r0～r7、pc、堆疊指標sp、鏈結暫存器lr和cpsr。每個特權模式都有分組的sp、lr和spsr。
2）、thumb狀態暫存器與arm 狀態暫存器的關係
thumb狀態暫存器與arm狀態暫存器有如下關係：
l thumb狀態r0～r7與arm狀態r0～r7相同。
l thumb狀態cpsr和spsr與arm狀態cpsr和spsr 相同。
l thumb狀態sp對映到arm狀態r13。
l thumb狀態lr對映到arm狀態r14。
l thumb狀態pc對映到arm狀態pc（r15）。
3）、在thumb狀態中訪問高暫存器
在thumb狀態中高暫存器（暫存器r0～r7為低暫存器，暫存器r8～r15為高暫存器）不是標準暫存器集的一部分，組合語言程式設計師對它們的訪問受到限制，但可以將它們用於快速暫存。
可以使用mov指令的特殊變數將乙個值從低暫存器r0～r7轉移到高暫存器r8～r15，或者從高暫存器到低暫存器。cmp指令可用於比較高暫存器和低暫存器的值。add 指令可用於將高暫存器的值與低暫存器的值相加。
在編寫thumb指令時，先要使用偽指令code16宣告，編寫arm指令時，則可使用code32偽指令宣告。
1、thumb指令集沒有協處理器指令、訊號量指令、以及訪問cpsr或spsr的指令，沒有乘加指令及64位乘法指令等，且指令的第二運算元受到限制；
2、大多數的thumb資料處理指令採用2位址格式；
3、除了跳轉指令b有條件執行功能之外，其他指令均為無條件執行，而且分支指令的跳轉範圍有更多限制；
4、資料處理指令是對通用暫存器進行操作，在大多數情況下，操作的結果放入其中乙個運算元暫存器中，而不是放入第3個暫存器中；訪問暫存器r8~r15受到一定的限制，除mov、add指令訪問r8~r15外，其他資料處理指令總是更新cpsr中alu狀態標誌，訪問暫存器r8~r15的thumb資料處理指令不能更新cpsr中的alu狀態指示。
5、thumb狀態下，單暫存器載入和儲存指令只能訪問暫存器r0~r7；
6、ldm、stm指令可以將任何範圍為r0~r7的暫存器子集載入或儲存；
7、push、pop指令使用棧暫存器r13作為基址堆疊操作。
大多數arm資料處理指令採用的是3位址格式（除了64位乘法指令外）。
所有異常都會使微處理器返回到arm模式狀態，並在arm的程式設計模式中處理。由於arm微處理器字傳送位址必須可被4整除（即字對準），半字傳送位址必須可被2整除（即半字對準）。而thumb指令是2個位元組長，而不是4個位元組，所以，由thumb執行狀態進入異常時其自然偏移與arm不同。
16位thumb指令集是從32位arm指令集提取指令格式的，每條thumb指令有相同處理器模型所對應的32位arm指令。
只要遵循atpcs呼叫規則，thumb子程式和arm子程式就可以互相呼叫。
1 thumb指令集概述
為相容資料匯流排寬度為16位的應用系統，arm體系結構除了支援執行效率很高的32位arm指令集以外，同時支援16位的thumb指令集。
thumb指令集是arm指令集的乙個子集，是針對**密度問題而提出的，它具有16位的**寬度。與等價的32位**相比較，thumb指令集在保留32位**優勢的同時，大大的節省了系統的儲存空間。thumb不是乙個完整的體系結構，不能指望處理器只執行thumb指令集而不支援arm指令集。
當處理器在執行arm程式段時，稱arm處理器處於arm工作狀態，當處理器在執行thumb程式段時，稱arm處理器處於thumb工作狀態（cpsr的t=0：arm，t=1：thumb）。thumb指令集並沒有改變arm體系底層的程式設計模型，只是在該模型上增加了一些限制條件，只要遵循一定的呼叫規則，thumb子程式和arm子程式就可以互相呼叫。
與arm指令集相比較，thumb指令集中的資料處理指令的運算元仍然是32位，指令位址也為32位，但thumb指令集為實現16位的指令長度，捨棄了arm指令集的一些特性，相比之下從指令集上看thumb和arm主要有以下不同：
l 跳轉指令。條件跳轉在範圍上有更多的限制，轉向子程式只具有無條件轉移。
l 資料處理指令。對通用暫存器進行操作，操作結果需放入其中乙個運算元暫存器，而不是第三個暫存器。
l 單暫存器載入和儲存指令。thumb狀態下，單暫存器載入和儲存指令只能訪問暫存器r0～r7。
l 批量暫存器載入和儲存指令。ldm和stm指令可以將任何範圍為r0～r7的暫存器子集載入或儲存，push和pop指令使用堆疊指標r13作為基址實現滿遞減堆疊，除r0～r7外，push指令還可以儲存鏈結暫存器r14，並且pop指令可以引導程式指令pc。
thumb指令集沒有包含進行異常處理時需要的一些指令，因此，在異常中斷時還是需要使用arm指令。這種限制決定了thumb指令不能單獨使用需要與arm指令配合使用。
2 thumb暫存器和arm暫存器的關係
1）、thumb 狀態暫存器集是arm 狀態暫存器集的子集
程式設計師可直接訪問8 個通用暫存器r0～r7、pc、堆疊指標sp、鏈結暫存器lr和cpsr。每個特權模式都有分組的sp、lr和spsr。
2）、thumb狀態暫存器與arm 狀態暫存器的關係
thumb狀態暫存器與arm狀態暫存器有如下關係：
l thumb狀態r0～r7與arm狀態r0～r7相同。
l thumb狀態cpsr和spsr與arm狀態cpsr和spsr 相同。
l thumb狀態sp對映到arm狀態r13。
l thumb狀態lr對映到arm狀態r14。
l thumb狀態pc對映到arm狀態pc（r15）。
3）、在thumb狀態中訪問高暫存器
在thumb狀態中高暫存器（暫存器r0～r7為低暫存器，暫存器r8～r15為高暫存器）不是標準暫存器集的一部分，組合語言程式設計師對它們的訪問受到限制，但可以將它們用於快速暫存。
可以使用mov指令的特殊變數將乙個值從低暫存器r0～r7轉移到高暫存器r8～r15，或者從高暫存器到低暫存器。cmp指令可用於比較高暫存器和低暫存器的值。add 指令可用於將高暫存器的值與低暫存器的值相加。
在編寫thumb指令時，先要使用偽指令code16宣告，編寫arm指令時，則可使用code32偽指令宣告。
1、thumb指令集沒有協處理器指令、訊號量指令、以及訪問cpsr或spsr的指令，沒有乘加指令及64位乘法指令等，且指令的第二運算元受到限制；
2、大多數的thumb資料處理指令採用2位址格式；
3、除了跳轉指令b有條件執行功能之外，其他指令均為無條件執行，而且分支指令的跳轉範圍有更多限制；
4、資料處理指令是對通用暫存器進行操作，在大多數情況下，操作的結果放入其中乙個運算元暫存器中，而不是放入第3個暫存器中；訪問暫存器r8~r15受到一定的限制，除mov、add指令訪問r8~r15外，其他資料處理指令總是更新cpsr中alu狀態標誌，訪問暫存器r8~r15的thumb資料處理指令不能更新cpsr中的alu狀態指示。
5、thumb狀態下，單暫存器載入和儲存指令只能訪問暫存器r0~r7；
6、ldm、stm指令可以將任何範圍為r0~r7的暫存器子集載入或儲存；
7、push、pop指令使用棧暫存器r13作為基址堆疊操作。
大多數arm資料處理指令採用的是3位址格式（除了64位乘法指令外）。
所有異常都會使微處理器返回到arm模式狀態，並在arm的程式設計模式中處理。由於arm微處理器字傳送位址必須可被4整除（即字對準），半字傳送位址必須可被2整除（即半字對準）。而thumb指令是2個位元組長，而不是4個位元組，所以，由thumb執行狀態進入異常時其自然偏移與arm不同。
16位thumb指令集是從32位arm指令集提取指令格式的，每條thumb指令有相同處理器模型所對應的32位arm指令。
只要遵循atpcs呼叫規則，thumb子程式和arm子程式就可以互相呼叫。
thumb指令和arm指令
參考 一 為什麼乙個晶元需要thumb和arm兩套指令集 許多複雜的功能在複雜指令集 cisc 處理器上執行只需要單一的一條指令，即可，雖然可能有點慢，在精簡指令集處理器上可能需要多條指令，所以在精簡指令集 risc cpu上為了減少額外的指令對記憶體的消耗，考慮引入thumb指令集到處理器。現在最...
ARM指令和THUMB指令的區別
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...
ARM指令和Thumb指令區別
thumb指令集 thumb 指令可以看做是arm指令壓縮形式的子集，是針對 密度 1 的問題而提出的，它具有16為的 密度。thumb不是乙個完整的體系結構，不能指望處理程式只執行thumb指令而不支援arm指令集。因此，thumb指令只需要支援通用功能，必要時，可借助完善的arm指令集，例如 所...