?????? 在32位嵌入式措置器中，ARM、MIPS以及PowerPC曾是首先尋找出降低其存儲器耗損、提高代碼密度體例的幾種措置器。更早一些的措置 器，如摩托羅拉的68k系列以及英特爾的x86系列，并不需要代碼壓縮。事實上，其尺度代碼密度都比RISC措置器的代碼壓縮模式還要高。

　　易于使用的Thumb手藝

　　我們先從ARM的代碼壓縮方案(Thumb)講起，因為其使用普遍、有很好的撐持，是一個典型措置器代碼壓縮方案，并相當精練、有用。

　　Thumb現(xiàn)實上是添加到ARM的尺度RISC指令集之上的自力指令集。在你的代碼中，你可以經(jīng)由過程一條模式切換指令在這兩種指令集之間進行切 換。Thumb指令集架構(gòu)(Instruction Set Architecture, ISA)是由年夜約36條16位指令組成，僅靠這些指令是完成不了太多使命的，但Thumb指令集搜羅了根基的加法、減法、輪回移位以及跳轉(zhuǎn)指令。經(jīng)由過程使用 這些較短的指令替代ARM尺度的32位指令，可以將某些代碼的規(guī)模減小年夜約20%到30%。但有一些問題需要引起注重：

　　首先，Thumb代碼和尺度ARM代碼不能混雜使用，必需顯式地在兩種模式間進行切換，就仿佛Thumb是一套完全分歧的指令集(現(xiàn)實上也是)。這迫使軌范員將所有的16位代碼與32位代碼分隔并隔離到自力的模塊中。

　　其次，因為Thumb是經(jīng)由簡化和精簡的指令集架構(gòu)，在Thumb模式中無法完成所有你但愿的工作。Thumb模式無法進行諸如措置間斷、長跳 轉(zhuǎn)、原子存儲器(atomic memory)操作，或協(xié)措置器操作等。Thumb有限的指令意味著僅對根基的算術(shù)和邏輯操作有用，其他的任何工作必需使用ARM的尺度32位指令集來完 成。

　　Thumb的限制不僅默示在指令集上，當處于Thumb模式中，ARM措置器將僅有8個寄放器(而不是16個)，這些寄放器無法像尺度模式下 ARM代碼那樣進行前提執(zhí)行和移位或輪回移位操作。在尺度ARM代碼和Thumb代碼間進行參數(shù)傳遞并不堅苦，只要將參數(shù)放到倉庫中或經(jīng)由過程措置器的前8個 寄放器就可以了。

　　從尺度模式到Thumb模式之間的往返切換也要耗損時刻，而且還要增添代碼。此外，還需要幾十個前導(dǎo)(preamble)以及后同步指令 (postamble)來組織指針并清空CPU的流水線。若是在Thumb模式中運行的代碼小于幾十條指令，就不值得為之支出這樣的開銷。

　　最后，Thumb還對于機能有著少許的影響。凡是，使用Thumb指令對代碼進行壓縮會導(dǎo)致代碼運行速度降低年夜約15%，這主若是因為在16位 模式和32位模式間切換所引起的。Thumb指令還不如32位的尺度指令矯捷，是以，和32位代碼對比，經(jīng)常需要更多的指令來完成同樣的工作。從積極的一 方面來說，因為其指令長度只有32位指令集的一半，Thumb使得緩存的使用效率更高。

　　若是使命能夠在這些限制下完成，Thumb可以節(jié)約不少成本。Thumb手藝已經(jīng)獲得每一款A(yù)RM措置器的撐持，無論用戶使用與否，年夜都ARM編譯器以及匯編軌范都撐持Thumb指令集。是以，采用Thumb的體驗應(yīng)該相當輕松。

　　MIPS措置器

　　理解了Thumb手藝后，MIPS16e就沒什么別致的了。一些MIPS措置器中增添了此外的16位指令集，與ARM系統(tǒng)很是近似。 MIPS16e指令集搜羅了一組16位的尺度MIPS算法、邏輯以及跳轉(zhuǎn)指令的簡化版本。其使用和Thumb一樣，也需要在尺度模式和MIPS16e模式 之間往返切換，這也將導(dǎo)致支出時刻和增添代碼的開銷。除非能在“壓縮”模式上運行相當長時刻，否則沒有需要進行模式切換。其代碼壓縮效率和ARM差不多， 對于年夜都軌范而言，也是20%到30%。

　　MIPS16e和Thumb都不能對代碼進行真正的壓縮，它們只是對部門指令供給了可替代的操作碼，而且獲得的壓縮比是依靠于短操作碼和長操作 碼的總長度的比值。也就是說，依靠于代碼所完成的使命，諸如操作系統(tǒng)和間斷措置例程等系統(tǒng)級代碼根柢就不能使用16位指令，是以不能獲得代碼壓縮下場。一 般的算法，只要不使用任何年夜操作數(shù)，就能獲得很好的壓縮效率。最后，別忘了數(shù)據(jù)是無法進行壓縮的，只有代碼能夠被壓縮。若是你應(yīng)用代碼中搜羅了年夜量的靜態(tài) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，所能獲得的總存儲器節(jié)約長短常小的。還有，15%的機能損失蹤也許很不值得。另一方面，MIPS16e和Thumb都是免費的(假定你的措置器已 經(jīng)包含了它們)，選用它們的成本很是低。