如何在RISC-V中采用C.LD压缩指令的立即数/偏移量位？

Question

如RISC-V压缩指令的参考图片[1]所示，C.LD指令的立即数显示在2个不同的位置-位[12:10]和[4：2]。还显示在imm字段-[12:10]和[7：6]中标记了offset [5：3]和offset [7：6]。

问题/疑问： 如何执行呢？ 偏移量和立即数的含义相同吗？

该问题的更多详细信息- 似乎令人困惑的事实是-C.LD中的位3和4属于目标寄存器（rd'），位5属于立即数字段。因此，我们应该单独获取这些值并将其设置为第二个立即数字段吗？如果是这样，那么这里提到的偏移量有什么用？

参考图片- [1]：https://i.stack.imgur.com/9oen3.png

（ RISC-V ISA版本供参考-RISC-V Unprivileged ISA V20191213 ）

Answer 1

是的，您是对的，在这种情况下，偏移量和立即数本质上是同一件事。在RISC-V ISA中，由于使用方式的原因，您会看到称为“偏移量”的内存操作（加载和存储）的立即数-它们被添加到寄存器rs1中所保存的值中得出要从/存储的最终内存地址，因此可以将它们视为rs1中地址的“偏移量”。

特别是在C.LD（压缩负载双字）指令的情况下，您可以将立即数看作是一个无符号数字，长度为8位，索引的索引为0到7。这些位被分配到指令中的两个位置，因此rd和rs1字段可以在指令类型中位于相同的位位置。 （这显然使人难以理解，但是使硬件的实现更加容易。）立即数的最后三位（索引为0、1、2的位）未编码，因为它们是假定为0-双字的字节地址假定为双字（64位/ 8字节）对齐，这意味着它必须被8整除。

为了更清楚一点，由于您询问了如何执行该指令，例如，让我分解一下0x5074指令：

| 15| 14| 13| 12| 11| 10|  9|  8|  7|  6|  5|  4|  3|  2|  1|  0|
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 |

立即数来自[6：5 | 12：10]位。位[12:10]代表立即数的位5、4和3，位[6：5]代表立即数的位7和6。在这种情况下，它们是100和11。那只有5位，所以整个立即数变成11100000 －我们为立即数的位2、1，和0插入0。立即数是零扩展，因此它变为0x0000_00e0或十进制224。 （请注意零扩展名-许多RISC-V立即数，包括用于标准加载字指令的立即数，都被符号扩展了。）

我知道您的问题是专门针对立即数的，但对于其余说明，是否有用：

这里的[1：0]位是操作码00。这是压缩指令操作码之一（非压缩指令具有7位操作码，位[1：0]为11）。 010位[15:13]是C.LD指令的操作码。

rd是寄存器的目标，位于位[4：2]中，在这种情况下为101。如果我们查看压缩指令寄存器映射表，就会发现寄存器目标是x13或a3。 rs1，寄存器源1，在位[9：7]中，即000。这映射为注册x8或s0。

因此，总而言之，此指令的实现意味着获取存储在rs1中的值，将其添加到imm中，并对其进行零扩展，然后从该位置加载一个双字（64位）存储在rd中。对于指令0x5074，将立即数224添加到寄存器x8的内容中，从结果地址中检索一个双字，并将其值存储在寄存器x13中。