前段時間在修改 picorv32 核心（乙個riscv-32的cpu核心），閱讀了一下riscv指令集的手冊。
在此，做一下簡單記錄。
rv32i：32位risc-v整數指令集
1. 暫存器
32個x暫存器，rv32下x reg是32位寬
x0：硬連線 常數0
x1-x31：31個通用reg
pc：額外的使用者可見暫存器
3. 基本指令格式
四種基礎指令格式 r/i/s/u
imm：立即數
rs1：源暫存器1
rs2：源暫存器2
rd：目標暫存器
opcode：操作碼
4. 立即數
各種指令格式下，拼裝出立即數
inst[i]：指令第i位
5. 整數計算
使用r或者i類指令
r類：暫存器-立即數
i類：暫存器-暫存器
整數計算不會造成運算異常
暫存器-立即數:
addi：將12位有符號立即數和rs相加，溢位忽略，直接使用結果的最低32bit，並存入rd
偽指令mv："mv rd,rs"實際上是"addi rd, rs, 0"
slti：如果rs小於立即數(都是有符號整數),將rd置1,否則置0
sltiu：和slti一致，不過都是無符號數
偽指令seqz："seqz rd, rs" 實際上是 "sltiu rd, rs1, 1"
andi/ori/xori：rs與有符號12位立即數進行and,or,xor操作
偽指令not："not rd, rs"實際上是"xori rd, rs1, -1"
shift是i類指令格式
slli：邏輯左移，低位移入0
srli：邏輯右移，高位移入0
srai：算數右移，符號移入高位
u類指令格式
lui：建立32位無符號整數，存放立即數到rd的高20位，低20位置0
auipc：建立pc的相對位址，pc+無符號立即數(偏移量)=>rd
暫存器-暫存器:
add/sub:rs1(+/-)rs2 => rd
slt/sltu: 如果rs1and/or/xor: rs1與rs2進行and,or,xor操作
sll/srl/sra: 和"暫存器-立即數"指令一致，將r2的低5位作為立即數即可
nop指令:
實際上是addi x0,x0,0
6. 控制傳輸指令
1）非條件跳**
jal：j類指令，立即數+pc為跳轉目標，rd存放pc+4（返回位址）
跳轉範圍為pc(+/-)1mb
jalr：i類指令，rs+立即數為跳轉目標，rd存放pc+4（返回位址）
實現遠跳轉
2）條件跳轉
所有分支指令使用b類指令格式，12位立即數+pc作為目標
跳轉範圍為pc(+/-)4kb
beq/bne：rs1(==/!=)rs2, 分別在相等或者不等時，發生跳轉
blt：rs1 < rs2, 跳轉
bge：rs1 >= rs2, 跳轉
7. 載入儲存指令
rv32i是乙個載入/儲存架構，只有load/store能訪問記憶體，運算指令只操作暫存器
load是i類指令，store是s類指令
load：rs作為基位址，加上有符號的偏移，讀取到rd暫存器
store：rs1作為基位址加上有符號的偏移，作為記憶體位址，寫入內容為rs2
8. 記憶體模型
risc-v isa支援單位址空間上多執行緒執行，每個hardware thread都有都有自己的暫存器狀態
9. 控制狀態暫存器指令
暫存器-暫存器：讀/寫/修改 csr
csrrw：atomic read/write csr
讀取csr的值存入rd暫存器，並將rs存入csr
另外：如果rd為x0,將不會執行
csrrs：atomic read and set bits in csr
讀取csr的值存入rd暫存器，並根據rs中高位對csr置1
另外：如果rs為x0,將不會執行
csrrc：atomic read and clear bits in csr
讀取csr的值存入rd暫存器，並根據rs中高位對csr置0
另外：如果rs為x0,將不會執行
立即數-暫存器：讀/寫/修改 csr
csrrwi/csrrsi/csrrci
將csrrw類暫存器中的rs換成立即數
另外：如果立即數為0,將不會執行
使用者級系統指令：時鐘和計數器
rv32i提供三個64位唯讀使用者級暫存器：rdcycle[h]/rdtime[h]/rdinstret[h]
使用csrrs讀取這三個暫存器的高32 bit
rdcycle：時鐘週期計數
rdtime：時間 tick數
rdinstret：指令數
10. 環境呼叫和斷點
ecall
ebreak
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基本彙編指令集 彙編指令集 1.通用資料傳送指令 mov 傳送字或位元組.movsx 先符號擴充套件,再傳送.movzx 先零擴充套件,再傳送.push 把字壓入堆疊.pop 把字彈出堆疊.pusha 把ax,cx,dx,bx,sp,bp,si,di依次壓入堆疊.popa 把di,si,bp,sp,...
看到乙個RISC V指令集的評論
來科普一下risc v指令集吧。1 riscv 密度大約是arm的50 左右，同樣計算所需週期是arm的150 300 所以risc v感覺只能用於物聯網等需要低功耗簡單cpu的場景 2 riscv自身的開源性質並不妨礙arm intel 高通 三星 amd 蘋果這樣的公司繼續在riscv佔據優勢。...