RISC-V：为什么在JALR中将最低有效位设置为零

Question

为什么我们需要在RISC-V指令集中的JALR中将最低有效位设置为零，如RISC-V指令手册中所述？

是否建议对齐？

Answer 1

RISC-V中的最小指令是2个字节。没有有效的RISC-V指令从奇数指令开始，因此没有任何目的允许最低有效位为1.

Answer 2

在RISC-V中，所有指令必须与4个字节对齐，但通过允许16,48或64位指令大小的扩展，允许指令与2个字节对​​齐。如说明书（V 2.1，第5页）中所述：

  

基本RISC-V ISA具有固定长度的32位指令，必须在32位上自然对齐   边界。但是，标准RISC-V编码方案旨在支持ISA扩展   使用可变长度指令，其中每条指令可以是任意数量的16位指令   长度和宗地的地块自然地在16位边界上对齐。

因此JALR目标地址中的最低有效位必须始终为零。 RISC-V的开发人员希望重用现有格式而不是创建新格式，其中立即数乘以2。如第p节所述。规范中的16：

  

请注意，JALR指令不会将12位立即数视为2个字节的倍数，   与条件分支指令不同。这避免了硬件中的一种直接格式。

这不是一个真正的缺点，因为实现可以使用指针的最低有效位。一个例子是区分函数指针和数据指针，这对于解释器来说很方便。在说明书中也提到了p。 16：

  

[...]允许使用低位的函数指针进行存储   辅助信息。

Answer 3

我不了解RISC-V架构，但我的猜测如下：
立即寻址允许您通常访问任何存储器地址，例如奇数存储器地址的单个字节（最低有效地址位= 1） 但是，总是对偶数地址进行跳转，以便可以在单个周期中获取下一条指令（而不是在两个周期中，因为跳转地址 - 以及后续指令 - 的情况最少重要地址位= 1）。
因此，RISC-V架构显然强制仅从偶数地址获取指令。