请教 ARM LDM 指令读数据到 PC 寄存器的一个问题

[ciichen]

最近在学 ARM 汇编，看到 LDM 指令的时候有个问题看不懂了。

Loading to the PC
A load to the PC causes a branch to the instruction at the address loaded.

In ARMv4, bits[1:0] of the address loaded must be 0b00.

In ARMv5T and above:

bits[1:0] must not be 0b10

• if bit[0] is 1, execution continues in Thumb state
• if bit[0] is 0, execution continues in ARM state.

这是ARM官方对 LDM 指令读数据 PC 寄存器的描述。

为什么 bit[0] 置 1 之后，接下来就进到 Thumb 模式继续执行了呢。Tumb 指令两字节对齐，bit[0] 应该也是 0 吧。

[churchmice]

我来给你解释一下
不论如何地址都是需要 16bit 对齐的，所以硬件在去 memory load 代码的时候是强制把 bit[0]干成 0 的，也就是说 bit[0]在取值的时候就没有意义了，但是可以包含其他的信息，这个信息就是接下来 cpu 处于什么状态

00: ARM state
01: thumb state
10: bit[0] ==0 ,代表是 ARM state, 要求地址 32 对齐，所以这个是非法的 encoding
11: thumb state

[churchmice]

当然你可以跟我争辩 10 的 encoding 也可以表明是 arm state,硬件在做的时候直接忽略低 2bit 就可以了
但是你这样做会增加硬件复杂性，虽然只是一丢丢，但是会影响到 cpu 频率的提升，所以硬件是不会做这个额外的事情的

[ciichen]

@churchmice 多谢！现在知道了。