四章：Thumb指令集

应用示例： LDR R0,[R1,#0x4] STR R3,[R4] LDRH R5,[R0,#0x02] STRH R1,[R0,#0x08] LDRB R3,[R6,#20] STRB R1,[R0,#31]
注意：进行字数据访问时，必须保证传送地址为32位对 齐（字对齐）。进行半字数据访问时，必须保证传送地 址为16位对齐（半字对齐）。
LDR
Rd,[Rn,#immed_5×4] ;加载内存中的字数据到寄存器Rd中
STR
Rd,[Rn,#immed_5×4] ;将Rd中的字数据存储到指定地址的内存中
LDRH Rd,[Rn,#immed_5×2] ;加载内存中的半字数据到寄存器Rd的低16位中
STRH Rd,[Rn,#immed_5×2] ;存储Rd中的低16位半字数据到指定的内存单元
• 单寄存器访问指令——寄存器偏移寻址
这种寻址方式是以一个寄存器的内容为基址，以另 一个寄存器的内容为偏移量，两者相加作为存储器的地 址。指令格式如下：
LDR
Rd,[Rn,Rm]
;加载一个字数据
STR
Rd,[Rn,Rm]
;存储一个字数据
LDRH Rd,[Rn,Rm]
;加载一个无符号半字数据
STRH Rd,[Rn,Rm]
;存储一个无符号半字数据
LDRB Rd,[Rn,Rm]
;加载一个无符号字节数据
STRB Rd,[Rn,Rm]
;存储一个无符Βιβλιοθήκη 字节数据LDRSH Rd,[Rn,Rm]
;加载一个有符号半字数据
LDRSB Rd,[Rn,Rm]
;存储一个有符号半字数据
其中：Rd 表示加载或存储的寄存器。必须为R0～R7。
Rn 表示基址寄存器。必须为R0～R7。

基于Android的ARM汇编语言系列之五：ARM指令集
与Thumb指令集
章节列表之一：ARM 汇编语言开篇之二：C/C++程序生成ARM 汇编程序
的过程分析之三：ARM 汇编语言程序结构之四：ARM 处理器的寻址方式之五：ARM 指令集与Thumb 指令集之六：NEON 指令集与VFP 指令集
写在前面：本篇文章旨在大致介绍下ARM 指令集的相关内容，这里也同时
提供一个有详细解释和用例的待书签的PDF 版本，方便大家查阅。

ARM 指令集详解
指令集是处理器的核心，ARM 指令的基本格式如下所示：
opcode {cond}{S}{.W\.N}Rd, Rn{.operand2}S：指定是否影响CPSR 寄存器的值，如ADDS，SUBS 等。

.W.N：指令宽度说明符。

Rd：目的寄存器。

Rn：第一个操作数寄存器。

operand2：第二个操作数，第二个操作数可以是立即数、
寄存器或寄存器位操作，cond：执行条件，它的取值如下图所示：
一跳转指令
1.1 B
跳转指令。

1.2 BL
带链接的跳转指令。

1.3 BX
带状态切换的跳转指令。

二存储器访问指令
2.1 LDR
从存储器中加载数据到寄存器。

Thumb指令集和ARM指令集的对比Thumb指令Thumb指令可以看做是ARM指令压缩形式的子集，是针对代码密度的问题而提出的，它具有16位的代码密度。

Thumb不是一个完整的体系结构，不能指望处理程序只执行Thumb指令而不支持ARM指令集。

因此，Thumb指令只需要支持通用功能，必要时，可借助完善的ARM指令集，例如：所有异常自动进入ARM状态。

在编写Thumb指令时，先要使用伪指令CODE16声明，而且在ARM指令中要使用BX指令跳转到Thumb指令，以切换处理器状态。

编写ARM指令时，可使用伪指令CODE32声明。

代码密度：单位存储空间中包含的指令的个数。

例如ARM指令是32位的，而Thumb指令时16位的，如果在1K的存储空间中，可以放32条ARM指令，就可以放64条Thumb指令，因此在存放Thunb 指令时，代码密度高。

Thumb指令集与ARM指令集的区别Thumb指令集不是完整的指令集，它是ARM指令集的子集。

但是Thumb 指令具有更高的代码密度，即占用存储空间小，仅为ARM代码规格的65%，但其性能却下降的很少。

所以，Thumb指令集使ARM处理器能应用到有限的存储带宽，并且，代码密度要求很高的嵌入式系统中去。

Thumb指令集没有协处理器指令、信号量指令以及访问CPSR或SPSR的指令，没有乘加指令及64位乘法指令等，且指令的第二操作数受到限制；除了跳转指令B有条件执行功能外，其他指令均为无条件执行；大多数Thumb数据处理指令采用2地址格式。

Thumb指令集与ARM指令集的区别一般有如下几点：1. 跳转指令程序相对转移，特别是条件跳转与ARM代码下的跳转相比，在范围上有更多的限制，转向子程序是无条件的转移。

2. 数据处理指令数据处理指令是对通用寄存器进行操作，在大多数情况下，操作的结果须放入其中一个操作数寄存器中，而不是第三个寄存器中。

数据处理操作比ARM状态的更少，访问寄存器R8—R15受到一定限制。

注意：进行字数据访问时，必须保证传送地址为32位对 齐。进行半字数据访问时，必须保证传送地址为16位对 齐。
• 单寄存器访问指令——相对偏移寻址
这种寻址方式是以PC或SP寄存器的内容为基址，以 一个立即数为偏移量，两者相加作为存储器的地址。指 令格式如下：
LDR LDR LDR STR Rd,[PC,#immed_8×4] Rd,label Rd,[SP,#immed_8×4] Rd,[SP,#immed_8×4]
伪指令thumb存储器访问指令助记符说明操作影响标志ldrstrrdaddressing加载存储字数据rdrnimmed54ldrhstrhrdaddressing加载存储无符号半字数据rdrnimmed52ldrbstrbrdaddressing加载存储无符号字节数据rdrnimmed51ldrshrdaddressing加载有符号半字数据rdrnrmrdrnrm为r0r7ldrsbrdaddressing加载有符号字节数据rdrnrmrdrnrm为r0r7thumb存储器访问指令?ldr和str加载存储指令根据指令的寻址方式不同可以分为以下三类
其中：Rd 表示加载或存储的寄存器。必须为R0～R7。 Rn 表示基址寄存器。必须为R0～R7。
Rm 表示内含数偏移量的寄存器，必须为R0～R7 。
• 单寄存器访问指令——寄存器偏移指令编码
L 用于区别加载（ L 为1） 或存储（L为0）
指令执行的条件码：
00b:LDR/STR指令； 01b:LDRH/STRH指令； 10b:LDRB/STRB指令；
LR
PC
入栈时的可选寄存器。
出栈时的可选寄存器。
应用示例： PUSH {R0-R7,LR} ;将低寄存器R0～R7全部入栈，