在ARM到Thumb開關上是否發生流水線延遲？

在ARM體系結構中，如果發生ARM到Thumb模式切換，是否會發生流水線延遲？如果是這樣，會影響多少個週期？這與拇指到ARM模式切換是否相同？此行爲是否因不同的ARM處理器而異？在ARM到Thumb開關上是否發生流水線延遲？

2014-07-16 rohit

您應該指定具體的體系結構。對於* thumb-1 *，差異僅在解碼邏輯中。基本上，拇指操作碼直接映射到ARM操作碼。所以，拇指模式大部分就像是管道前端的一個解壓縮器流。如果發生停頓，它將與分支類似。例如，我不相信Cortex-A可以預測'bx'，當然不是'movs pc，lr'。它也可能取決於**你如何切換模式。 'msr CPSR，Rn'可能與'bx lr'不同。 –

@artlessnoise無論如何（在調試狀態外）寫入「CPSR」時，指令集位都被忽略。 – Notlikethat

當您嘗試並計時時發生了什麼？ –

假設你在明智的方式（與BLX/BX LR）開關，any modern core will predict that（假設分支預測器沒有關閉，當然）。直接寫入PC稍微多變一些 - 一般來說，大內核可能預測它，但很少有內核不會 - 但通常最好避免。

否則互通分支AFAIK沒有不同於常規分支，所以如果它沒有預測的懲罰只是一個管道沖洗。切換指令集的唯一方法是通過異常返回，這是整個內核的同步操作（即不是擔心性能的地方）。

來源

2014-07-16 21:23:34 Notlikethat

在PC中寫入奇數可能會導致一些不愉快的後果，而不是轉換爲拇指。 –

確實如此，特別是在較舊的架構上。從第7版開始，幾乎所有寫入PC的操作都是互通的，但仍建議避免直接寫入PC，除非記錄的案例被認可爲退貨指示。 – Notlikethat

不，完全沒有。

成本就像任何其他分支指令。如果預測值命中，則它是免費的，如果不是，則花費通常的13個週期。

由於切換，沒有額外的隱藏打嗝。

因此，您可以使用交互工作模式，而不必擔心與模式切換相關的潛在損失。

來源

2014-07-17 01:24:14

大多數現代ARM CPU都是如此。如果您發佈到[tag：embedded]，人們會堅持認爲ARM7TDMI非常常見，並引用[Wikipedia's ARM7]（http://en.wikipedia.org/wiki/ARM7）頁面（即CPU而不是拱形版本）。在ARMv5（拱形版本）之前，拇指*互操作*更加痛苦，我認爲答案會有所不同。 –

在ARM到Thumb開關上是否發生流水線延遲？

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