Question

我对RISC V手册有一些疑问它具有不同类型的指令编码，例如R型，I型。就像MIPS编码一样。

* R-type

  31        25 24     20 19     15 14  12 11      7 6           0
 +------------+---------+---------+------+---------+-------------+
 | funct7     | rs2     | rs1     |funct3| rd      | opcode      |
 +------------+---------+---------+------+---------+-------------+

* I-type

  31                  20 19     15 14  12 11      7 6           0
 +----------------------+---------+------+---------+-------------+
 | imm                  | rs1     |funct3| rd      | opcode      |
 +----------------------+---------+------+---------+-------------+

* S-type

  31        25 24     20 19     15 14  12 11      7 6           0
 +------------+---------+---------+------+---------+-------------+
 | imm        | rs2     | rs1     |funct3| imm     | opcode      |
 +------------+---------+---------+------+---------+-------------+

* U-type

  31                                      11      7 6           0
 +---------------------------------------+---------+-------------+
 | imm                                   | rd      | opcode      |
 +---------------------------------------+---------+-------------+

但是它也有一种叫做立即格式的东西：例如I级，S级等

* I-immediate

  31                                        10        5 4     1  0
 +-----------------------------------------+-----------+-------+--+
 |                                  <-- 31 | 30:25     | 24:21 |20|
 +-----------------------------------------+-----------+-------+--+

* S-immediate

  31                                        10        5 4     1  0
 +-----------------------------------------+-----------+-------+--+
 |                                  <-- 31 | 30:25     | 11:8  |7 |
 +-----------------------------------------+-----------+-------+--+

* B-immediate

  31                                  12 11 10        5 4     1  0
 +--------------------------------------+--+-----------+-------+--+
 |                               <-- 31 |7 | 30:25     | 11:8  |z |
 +--------------------------------------+--+-----------+-------+--+

* U-immediate

  31 30               20 19           12 11                      0
 +--+-------------------+---------------+-------------------------+
 |31| 30:20             | 19:12         |                   <-- z |
 +--+-------------------+---------------+-------------------------+

* J-immediate

  31                  20 19           12 11 10        5 4     1  0
 +----------------------+---------------+--+-----------+-------+--+
 |               <-- 31 | 19:12         |20| 30:25     | 24:21 |z |
 +----------------------+---------------+--+-----------+-------+--+

根据手册，它是由RISC-V指令产生的，但它们之间有什么关系？

立即格式有什么意义？

Answer 1

第二组图向您展示如何将立即数级联并符号扩展为32位整数（因此它们可以用作普通32位ALU指令（如addi）的源操作数，需要它们的两个输入都具有相同的大小）。

对于I型指令来说，这是微不足道的，只需对指令字进行算术右移20位，因为只有一个立即数字段，并且它在指令字的顶部是连续的。

对于S型立即指令，指令字中有两个单独的字段：[31:25]和[11:7]，这向您显示它们的顺序是 that ，而不是[11:7, 31:25]，并且它们之间没有任何隐含的零。

B型立即指令显然将第7位放在[30:25]的前面，而低位是隐式零。（因此，结果数始终是偶数）。我认为B型适用于分支机构。

U型也很有趣，用尾随的零填充20位立即数。 lui用于创建32位常量的高位（其余部分由addi提供）。 U型和I型总共有32个立即数并不是巧合。

要访问静态数据，lui可以创建地址的高位，而lw可以直接提供地址的低位，而不是使用addi在地址中创建完整地址。寄存器。这对于MIPS和PowerPC等RISC ISA也很典型（请参见示例on the Godbolt compiler explorer）。但是与大多数其他RISC ISA不同，RISC-V具有auipc which adds the U-type immediate to the program counter，用于高效PIC，而不必从GOT（全局偏移表）中加载地址。（最近的MIPS修订版还增加了PC指令，但是很长一段时间以来，MIPS在PIC上都是很糟糕的。）

lui可以对任何4k对齐的地址进行编码，即具有4k页的页面起始地址。

RISC V手册混乱：指令格式VS立即格式

1 个答案: