Условное восполнение

Одним из существенных отличий архитектуры ARM от архитектуры IA-32/64 является так называемая предикация - возможность условного выполнения команд. Под "условным выполнением" здесь понимается то, что команда будет выполнена или проигнорирована в зависимости от текущего состояния признаков (флагов) состояния процессора.

В то время как для других архитектур таким свойством, как правило, обладают только команды условных переходов, в архитектуру ARM была заложена возможность условного выполнения практически любой команды. Это было достигнуто добавлением в структуру команд особого 4-разрядного поля (предиката). Одно из его значений определяет, что команда должна быть выполнена безусловно, а остальные кодируют то или иное сочетание условий (флагов). С одной стороны, с учётом ограниченности общей длины команды, это сократило число разрядов, доступных для кодирования смещения в командах обращения к оперативной памяти, но с другой - позволило избавляться от команд ветвления при генерации программы для небольших if-блоков.

Если необходимо уплотнить программы, так чтобы они занимали меньше оперативной памяти, то поле 4-разрядного предиката удаляется (не используется) из всех команд, кроме ветвлений.

Сопроцессоры

Архитектура предоставляет способ расширения набора команд, используя сопроцессоры. В команде существует 4-х разрядное поле номера сопроцессора.

Каждый сопроцессор имеет свою систему команд, свой набор регистров.

В системах на основе архитектуры ARM периферийные устройства обычно адресуются как ячейки оперативной памяти.

Архитектура Thumb

Для уменьшения размеров программ (увеличения плотности программ) существует система команд Thumb. В процессорах с версией Thumb все команды 16-разрядные, и, соответственно, имеют ограниченные возможности по сравнению с режимом полного набора команд архитектуры ARMv7. Многие команды могут использовать только половину регистров общего назначения, только команды ветвления могут быть условными. Более короткие коды операций позволяют создавать более короткие программы, хотя некоторые операции требуют дополнительных команд. Это важно для тех применений, где ограничена емкость оперативной памяти.