RISC-V使用LUI / ADDI在寄存器中生成-1 / 0xFFFFFFFF吗？

Question

我正在学习如何为RISC-V处理器编写代码。我想将0xFFFFFFFF的值存储到内存/寄存器中。

我可以通过在addi之前添加lui来扩展lui t0, 0xFFFFF addi t0, t0, 0x7FF 指令的12个立即数， 像这样的东西：

0xFFFFF7FF

但是结果最终将类似于import Header from '../components/Header'; 。

那么，我该如何生成该值？

Answer 1

询问C编译器：

unsigned foo(){return 0xFFFFFFFF;}

使用Clang -O3编译为RISC-V (on Godbolt)的asm：

foo():
    addi    a0, zero, -1
    ret

（gcc仅使用li a0, -1伪指令，并将细节留给汇编器。通常，您应该这样做，除非您想考虑选择可以更高效地生成的常量。）

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RISC-V addi将其立即操作数符号扩展为32（或64）位，因此，如果要在第12位中添加一位，则需要在您对高位的选择。

在这种情况下，高位的正确起始值为0，因此您可以完全优化lui。

RISC-V使用2的补码有符号整数，因此，符号扩展仅表示加宽时将符号位复制到所有更高的位置。

Answer 2

让我们首先分析您的代码问题在哪里：

lui t0, 0xFFFFF
addi t0, t0, 0x7FF

• lui指令将20位立即数t0左移12位后得到的值加载到0xFFFFF中。因此，t0产生0xFFFFF000。
• addi sign extends 12位立即数0x7FF，并将其添加到寄存器t0中。由于立即数的最高有效位（即符号位）为零，因此其符号扩展的32位值为0x000007FF。然后将此值添加到先前为t0的{​​{1}}中。因此，0xFFFFF000的最终值为t0。

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正如this answer中已经解释的那样，您可以利用符号扩展的工作方式来优化0xFFFFF7FF指令：符号扩展会传播符号位（最高位）。

12位立即数lui由所有0xFFF组成，包括最高有效位（即符号位）。因此，其32位符号扩展名是1，它已经对应于您想要的值：

0xFFFFFFFF

如果您一直坚持使用addi t0, zero, 0xFFF 和lui这两个指令，只需将所有addi加载到0的高位：

t0