Cortex‐M3-指令集

Cortex‐M3-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。

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：
消灭了状态切换的额外开销，节省了 both 执行时间和指令空间。
不再需要把源代码文件分成按 ARM 编译的和按 Thumb 编译的，软件开发的管理大大减负。
无需再反复地求证和测试：究竟该在何时何地切换到何种状态下，我的程序才最有效率。开发软件容易多了
CM3 并不支持所有的 Thumb‐2 指令，ARMv7‐M 的规格书只要求实现 Thumb‐2 的一个子集。举例来说，协处理器指令就被裁掉了（可以使用外部的数据处理引擎来替代）。CM3 也没有实现 SIMD 指令集。旧世代的一些 Thumb 指令不再需要，因此也被排除。

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