Thumb命令

読み：サムめいれい
外語：Thumb instructions

品詞：名詞

ARMの実行モードの一つ「T32」で使われる16ビット長の命令セットの命令のこと。

概要

32ビット長の命令が長いと感じられる場面向けに作られた、短い(?)16ビット長の命令である。

Thumb-1は、ほぼ16ビット固定長と言えるが、実際には16ビットを2つ組み合わせる命令が一つあるため、16ビット単位の可変長命令であるとも言える。

Thumb-2命令は、本格的な可変長命令セットとなった。各々、16ビットThumb、32ビットThumbと呼ぶ。

64ビット化されたARMv8では、この命令セットを、AArch32ステートという実行モードのうちのThumb命令セット「T32」と呼ぶ。

従来の32ビット長命令から機能を削り、16ビット命令化した、縮小命令である。

16ビット長命令で済むような簡単な処理なら標準の32ビット長命令を使わずに済み、プログラムサイズを減らせ、消費電力を下げられる。公称、コードサイズを3割減らせるが、処理性能も2割強低下する、としている。

この命令セットの影響は大きく、ライバルであるMIPSまでも、対抗のためにMIPS16という圧縮16ビット命令セットを用意せざるを得なくなった。

しかし切り替えが必要で不便だったため、Thumb-2命令としてARMv6の拡張機能という扱いで両者混在も可能となった。公称、2%の性能低下でコードサイズを3割減らすことができるとしている。

32ビット長だったものを半分の16ビット長にしたため、機能が大幅に削られており、ARMらしさが大幅に減少した。

以下は、Thumb-1の命令を記載する。Thumb-2命令の16ビットThumb命令は拡張があり、これと若干異なる。

最後のロング分岐は、16ビット命令を2セット組み合わせて32ビットで用いられる。

また、Thumb-2命令では、このロング分岐と同様のコンセプトで命令を拡張した。上位3ビットが111で、続く2ビットが00でない時に、Thumb-2命令の可変長命令となる。

用語の所属