ARM Thumb Thumb-2指令集

二、ARM 数据处理指令
助记符号 说明 操作 条件码位置
MOV Rd ,operand2 数据转送 Rd←operand2 MOV {cond}{S}
MVN Rd ,operand2 数据非转送 Rd←(operand2) MVN {cond}{S}
ADD Rd,Rn operand2 加法运算指令 Rd←Rn+operand2 ADD {cond}{S}
SUB Rd,Rn operand2 减法运算指令 Rd←Rn-operand2 SUB {cond}{S}
RSB Rd,Rn operand2 逆向减法指令 Rd←operand2-Rn RSB {cond}{S}
ADC Rd,Rn operand2 带进位加法 Rd←Rn+operand2+carry ADC {cond}{S}
SBC Rd,Rn operand2 带进位减法指令 Rd←Rn-operand2-(NOT)Carry SBC {cond}{S}
RSC Rd,Rn operand2 带进位逆向减法指令 Rd←operand2-Rn-(NOT)Carry RSC {cond}{S}
AND Rd,Rn operand2 逻辑与操作指令 Rd←Rn&operand2 AND {cond}{S}
ORR Rd,Rn operand2 逻辑或操作指令 Rd←Rn|operand2 ORR {cond}{S}
EOR Rd,Rn operand2 逻辑异或操作指令 Rd←Rn＾operand2 EOR {cond}{S}
BIC Rd,Rn operand2 位清除指令 Rd←Rn&(～operand2) BIC {cond}{S}
CMP Rn,operand2 比较指令 标志 N、Z、C、V←Rn-operand2 CMP {cond}
CMN Rn,operand2 负数比较指令 标志 N、Z、C、V←Rn＋operand2 CMN {cond}
TST Rn,operand2 位测试指令 标志 N、Z、C、V←Rn＆operand2 TST {cond}
TEQ Rn,operand2 相等测试指令 标志 N、Z、C、V←Rn＾operand2 TEQ {cond}

三、乘法指令
具有 32×32 乘法指令,32×32 乘加指令,32×32 结果为 64 位的乘/乘法指令.
助记符 说明 操作 条件码位置
MUL Rd,Rm,Rs 32 位乘法指令 Rd←Rm*Rs (Rd≠Rm) MUL{cond}{S}
MLA Rd,Rm,Rs,Rn 32 位乘加指令 Rd←Rm*Rs+Rn (Rd≠Rm) MLA{cond}{S}
UMULL RdLo,RdHi,Rm,Rs 64 位无符号乘法指令 (RdLo,RdHi)←Rm*Rs UMULL{cond}{S}
UMLAL RdLo,RdHi,Rm,Rs 64 位无符号乘加指令 (RdLo,RdHi)←Rm*Rs+(RdLo,RdHi) UMLAL{cond}{S}
SMULL RdLo,RdHi,Rm,Rs 64 位有符号乘法指令 (RdLo,RdHi)←Rm*Rs SMULL{cond}{S}
SMLAL RdLo,RdHi,Rm,Rs 64 位有符号乘加指令 (RdLo,RdHi)←Rm*Rs+(RdLo,RdHi) SMLAL{cond}{S}

四、跳转指令
在 ARM 中有两种方式可以实现程序的跳转,一种是使用跳转指令直接跳转,另一种则是直接向 PC 寄存器赋值实现跳转.

助记符 说明 操作 条件码位置
B label 跳转指令 Pc←label B{cond}
BL label 带链接的跳转指令 LR←PC-4, PC←label BL{cond}
BX Rm 带状态切换的跳转指令 PC←label,切换处理状态 BX{cond}

五、ARM协处理器指令
ARM 支持协处理器操作,协处理器的控制要通过协处理器命令实现.
助记符 说明 操作 条件码位置
CDP
coproc,opcodel,CRd,CRn,CRm{,opcode2} 协处理器数据操作指令 取决于协处理器 CDP{cond}
LDC{L} coproc,CRd〈地址〉 协处理器数据读取指令 取决于协处理器 LDC{cond}{L}
STC{L} coproc,CRd,〈地址〉 协处理器数据写入指令 取决于协处理器 STC{cond}{L}
ARM 寄存器到协处理器
MCR coproc, opcodel,Rd,CRn,{,opcode2} 寄存器的数据传送指令 取决于协处理器 MCR{cond}
协处理器寄存器到 ARM
MRC coproc, opcodel,Rd,CRn,{,opcode2} 寄存器到数据传送指令 取决于协处理器MCR{cond}

五、ARM 杂项指令
助记符 说明 操作 条件码位置
SWI immed_24 软中断指令 产生软中断，处理器进入管理模式 SWI{cond}
MRS Rd,psr 读状态寄存器指令 Rd←psr,psr 为 CPSR 或 SPSR MRS{cond}
MSR psr_fields,Rd/#immed_8r 写状态寄存器指令 psr_fields←Rd/#immed_8r,psr 为 CPSR 或 SPSR MSR{cond}

所有异常都会使微处理器返回到ARM模式状态，并在ARM的编程模式中处理。由于ARM微处理器字传送地址必须可被4整除（即字对准），半字传送地址必须可被2整除（即半字对准）。而Thumb指令是2个字节长，而不是4个字节，所以，由Thumb执行状态进入异常时其自然偏移与ARM不同。

Thumb指令集

对于ARM指令来说，所有的指令长度都是32位，并且执行周期大多为单周期，指令都是有条件执行的。每条Thumb指令有相同处理器模型所对应的32位ARM指令。而THUMB 指令的特点如下：

• 不会经常条件执行使用指令：除了跳转指令 B 有条件执行功能外,其它指令均为无条件执行
• 源寄存器与目标寄存器经常是相同的以减少操作数
• 可用寄存器数量少
• 常数的值比较小
• 不经常用内核中的桶式移位器（barrel shifter）