arm - ARM 到 Thumb 开关上是否发生流水线停顿？

Question

在 ARM 架构中，如果发生 ARM 到 Thumb 模式的切换，会不会出现流水线停顿？如果是这样，有多少个周期受到影响？Thumb 到 ARM 模式切换也一样吗？这种行为是否因不同的 ARM 处理器而异？

Answer 1

一点都不。

成本就像任何其他分支指令一样。如果预测器命中，它是免费的，如果没有，它通常需要 13 个周期。

由于切换，没有其他隐藏的小问题。

因此，您可以使用互通模式，而不必担心与模式切换相关的潜在损失。

Answer 2

假设您以明智的方式切换（使用BLX/ BX LR），任何 现代 核心 都会 预测（当然 ，假设分支预测器没有关闭）。直接写入的PC变量要多一些——通常，大内核可能会预测它，但小内核不会——但通常最好避免。

否则，互通分支是 AFAIK，与常规分支没有什么不同，所以如果没有预测到，惩罚只是管道刷新。切换指令集的唯一其他方法是通过异常返回，这是整个内核的同步操作（即不是担心性能的地方）。