1、ARM與Ml PS的詳細對比版本：v1.1Crifan Li摘要此文主要介紹ARM和MI PS之間的區別和聯系 本文提供多種格式供：醫勺制L 打丁 POfT鮎 * tQ rtf下髦畀侶P壓鬼a)HML 竺曹CHM 衛空口 遊坨HTML版本的在線地址為：修訂歷史修訂1.01.詳細對比了 ARM和Ml PS的區別修訂1.11.通過Docbook發布2012-06-22crl2011-07-19crl2htt p:/ ps/release/html/arm_vs_mi ps.html htt p: / ps/release/htmls/arm_vs_mi ps.htm l3htt p:/ ps/re

2、lease/pdf/arm_vs_mi ps. pdf4 htt p: / ps/release/chm/arm_vs_mi ps.chm 5htt p: /www.crifa n. com/files/doc/docbook/arm_vs_m ip s/release/txt/arm_vs_m ip s.txt6htt p:/ ps/release/rtf/arm_vs_mi ps.rtf7htt p:/ ps/release/html/arm_vs_mi ps.html .7z8htt p: / ps/release/htmls/arm_vs_mi ps.htm l.7z9htt p: /

3、 ps/release/pdf/arm_vs_mi ps. pdf.7z 10htt p: / ps/release/chm/arm_vs_mi ps.chm. 7z11htt P： / ps/release/txt/arm_vs_mi ps.txt.7z12htt p:/ ps/release/rtf/arm_vs_mi ps.rtf.7zARM與MIPS的詳細對比:Crifan Li版本：v1.1出版日期2012-06-22版權？ 2012 Crifan,本文章遵從：13htt p:/fa ml#cc_by_ nc目錄縮略詞11.在精簡指令集以減小代碼空間占用方面的對比21.1. ARM中

4、 的 Thumb 模式21.1.軟件檢測CPU處于何種模式 21.2. MIP中的MIP S16e ASE21.2.1.MIPS16e ASE的優勢和劣勢 21.2.2.軟件檢測CPU處于何種模式 31.2.3.MIPS16e ASE的一些細節特性 參考書目 5iii插圖清單1.1. Configi (CPO Register 16, Select 1)寄 存器域值說明3iv縮略詞ASE (ASE)A pp licati on Sp ecific Exte nsion(根據應用的)專用擴展1第1章在精簡指令集以減小代碼空間占用方面的對比1.1. ARM中的Thumb模式常見的ARM是32位的，

5、其中有個Thumb模式，即16位模式。在標準32位模式下，可以切換到Thumb模式下，這樣的話，代碼大小會壓縮不 少，以此提高空間利用率。同樣的代碼，如果用Thumb模式的話，比用普通ARM模式的指令，代碼大小最 大可以減少大約40%。程序可以通過對應的指令，在 ARM和Thumb模式之間切 換。1.1.1. 軟件檢測CPU處于何種模式軟件可以通過檢測CPSR寄存器中Thumb位，來判斷當前是處于ARM模式還是 Thumb模式。1.2. MIPS 中的 MIPS16e ASE對應的，Ml PS中也有個類似的做法。普通Ml PS是32位的，當然也有 Ml PS64的。MIPS 中有個 MIPS1

6、6e ASE，其中 ASE是 Application Specific Extension,（根據 應用的）專用擴展。關于為何叫做 ASE，我的理解是，MIP S16e ASE是針對MIPS32來說的，是對其一種擴展，是在，某些特定的應用（多為嵌入式應用） 下減少代碼大小，方面的擴展，因此，才叫做 Sp ecific Exte nsion專用擴展。MIPS16e ASE也常被簡稱為 MIPS16e。在MIPS16e ASE之前，有個MIPS16?，提供了一些額外的指令，用于提高代碼的兼容性。而MIPS16eASE，可以看作是MIPS16?的增強版。相比MlPS32,利用MlPS16e編譯的應用

7、程序平均減小30%，最多可減少40%。MIPS16e的指令集，兼容 MlPS32和MlPS64的指令集。程序也可以在MIP S16e模式和Ml PS 32位模式之間切換。1.2.1. MIP S16e ASE的優勢和劣勢用了 MIPS16e ASE后，代碼量減少，也相應的帶來一個好處，還能提高指令緩存 命中率（cache rate）即降低了 cache miss rate hit而由于緩存是個耗電大戶，因 此，相應地減少了功耗，實現省電，環保（有利于生態系統 Ecosystem）的功 效。與優點相對應的缺點是，MIPS16e ASE比普通的MlPS32,增加了解碼的復雜 度，即解碼時間相對增加

8、了。不過，拿MlPS16e ASE的劣質和優勢相比，總體優勢還是很明顯的。 不過，貌似實際應用中用到 MIPS16e ASE的不多。2在精簡指令集以減小代碼空間占用方面的對比 1.2.2.軟件檢測CPU處于何種模式 軟件中可以通過檢測 MlPS16e ASE中的Config1 CP0寄存器的CA bit位來判斷是 否是處在 MIPS16e ASE模式。Tib 5-23FtelJ一 Skt 1(,nttr4 AhiP護 3 fl UKe tSr ecu*% dio nei 蟲貲nt Jiiv盤0UTti(Tgivcfn BUpIniisLied Th” butg 科 1Rife flif fMW

9、 fach CDfitaa oor 戸屜 cfWilcJi refisimK1L耳Codr cdxxntQfiuxif加iEhI Ttui biTicw a 0 bn aw UPS 161$ lufi urooiicdR。1EPIEJT.XC fMTrtiT Thi$ 林 1$ 怔華 5cr mdicjitr 加i ibr CTEJTAGR1FP0FFV unpknKmnl Thi5 bit is atwiyi fen futcr ibf forr dM-i not Eniam i Itoaicnf -pcEttt imrrJtQ圖 1.1. Configi (CPO Register 16,

10、 Select 1)寄 存器域值說明123. MI PS16e ASE的一些細節特性1.MI PS16e指令為16位指令2.32個通用寄存器中有8個可用于MIPS16e模式；其中包括常用于變元傳遞(argume nt p assi ng和返回值的寄存器3. 與MlPS32 起使用時，支持8位、16位和32位數據類型；與 MIPS64 一起使用時，支持8位、16位、32位和64位數據類型4. MIPS16e和MlPS32/64之間的模式切換允許特權架構/浮點/ASE支持；通過一 條特殊的跳轉指令來實現模式切換的軟件控制5. EXTEND指令可讓16位指令有效創建16位立即值(immediate

11、value) 6.SAVE/RESTORE指令可提高棧幀處理(stack frame handling)的代碼密度7.PC相關尋址可提高創建導入/存儲地址的代碼密度3在精簡指令集以減小代碼空間占用方面的對比8.某些指令采用隱型寄存器描述符(implied register specifier)來提高代碼密度-用于導入/存儲的堆棧指針或程序計數 器；分配一個GPR(通用寄存器)來比較分支結果9.仍支持專用宏指令序列4參考書目1 2 213 34 5 542 htt p:/www.mi .c n/p roducts/architectures/MI PS16e/htt p:/ ps16e/3 htt p:/www.webleam.hs- bremen.de/risse/RST/docs/MI PS/MD00076-2B-MIPS163