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cote-m3 指令集

2018年08月24日 ⁄ 综合 ⁄ 共 598字 ⁄ 字号 评论关闭

指令集

Cortex‐M3 只使用Thumb‐2 指令集。这是个了不起的突破,因为它允许32 位指令和16 位指令水乳交融,代码密度与处理性能两手抓,两手都硬。而且虽然它很强大,却依然易于使用。

在过去,做ARM 开发必须处理好两个状态。这两个状态是井水不犯河水的,它们是:32 位的ARM 状态和16 位的Thumb 状态。当处理器在ARM 状态下时,所有的指令均是32 位的(哪怕只是个”NOP”指令),此时性能相当高。而在Thumb 状态下,所有的指令均是16 位的,代码密度提高了一倍。不过,thumb 状态下的指令功能只是ARM 下的一个子集,结果可能需要更多条的指令去完成相同的工作,导致处理性能下降

为了取长补短,很多应用程序都混合使用ARM 和Thumb 代码段。然而,这种混合使用是有额外开销(overhead)的,时间上的和空间上的都有,主要发生在状态切换之时。另一方面,ARM 代码和Thumb 代码需要以不同的方式编译,这也增加了软件开发管理的复杂度。

图2.7 在诸如ARM7 处理器上的状态切换模式图

 

伴随着Thumb‐2 指令集的横空出世,终于可以在单一的操作模式下搞定所有处理了,再也没有来回切换的事来烦你了。事实上,Cortex‐M3 内核干脆都不支持ARM 指令,中断也在Thumb 态下处理(以前的ARM 总是在ARM 状态下处理所有的中断和异常)。这可不是小便宜,它使CM3 在好几个方面都比传统的ARM 处理器更先进:


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