ARM Linux内核解压阶段切换至Thumb2模式的原理疑问（4.15+主线版）

这个问题问得挺深入的，刚好我对ARM内核启动这块比较熟悉，给你拆解一下背后的逻辑：

1. ARM/Thumb模式切换的核心逻辑 #

ARM CPU切换到Thumb-2模式的关键是CPSR寄存器的T位：当T位为1时，CPU运行在Thumb/Thumb-2模式；为0时则处于ARM模式。

而触发T位自动设置的核心是跳转指令（比如BX或BLX）的目标地址最低位：

• 如果目标地址最低位是1，跳转后CPU会自动把T位置1，进入Thumb模式
• 如果最低位是0，则T位清0，切换回ARM模式

这里要注意：Thumb指令本身是2字节对齐的，实际代码地址的最低位肯定是0，所以这个最低位是链接器设置的虚拟标识位，专门用来告诉CPU要切换模式。

2. 为什么PC - 0x300这个偏移有效？ #

在arch/arm/boot/compressed/head.S的上下文里，这段代码是运行在ARM模式下的，此时PC的取值有个特殊规则：ARM模式下CPU是三级流水线，执行当前指令时，PC的值是当前指令地址 + 8（因为已经预取了后面两条指令）。

内核的链接脚本已经提前把Thumb-2模式的启动代码，安排在了相对于这段ARM代码的PC偏移-0x300的位置，并且这个Thumb入口地址的最低位被链接器置为1。所以当执行跳转到PC - 0x300的指令时，本质就是触发了一个带最低位1的跳转，CPU自动把CPSR的T位置1，完成Thumb-2模式切换。

3. adr/xadr指令的作用 #

你提到的adr或xadr是另一种实现方式，本质逻辑和直接跳转完全一致：

• adr r0, thumb_entry：把Thumb入口的地址（带最低位1）加载到r0寄存器，adr只能处理小范围的地址偏移
• xadr r0, thumb_entry：是adr的扩展版本，支持更大范围的地址偏移
• 之后执行bx r0，通过r0里的地址最低位触发模式切换

而直接跳转到PC - 0x300是一种更紧凑的写法，前提是偏移量固定，且链接器已经确保该位置是合法的Thumb入口地址（带最低位1）。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者CrisMison