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群号: 728522642

简介: 有人预言，RISC－V或将是继Intel和ARM之后第三大主流处理器体系。8位单片机时代传奇“前辈”是8051，32位单片机时代RISC－V将成为下一个8051！欢迎大家一起来学习 RISC－V单片机。

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RV64I基础整数指令集

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sky

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    2022-6-27 11:09

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    [LV.4]
    发表于 2021-3-6 12:55:25 | 显示全部楼层 |阅读模式
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    有人预言,RISC-V或将是继Intel和Arm之后的第三大主流处理器体系。欢迎访问全球首家只专注于RISC-V单片机行业应用的中文网站

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    本帖最后由 sky 于 2021-3-6 12:53 编辑

    RV64I是RV32I的超集，RV32I是RV64I的子集。RV64I包括RV32I的所有40条指令，另外增加了12条RV32I中没有的指令，还有三条移位指令(slli, srli,srai)也进行小小的改动。

          在RV64I中，整数寄存器是64位的，即xlen=64，所以每条指令中的寄存器都是64位运算，立即数符号位扩展也是到64位。

          下面介绍一下RV64I中新增的指令，对于同一条指令在RV64I和RV32I中，操作的不同，会在RV32I指令集的介绍中给出备注。

    ld
    ld rd, offset(rs1)     //x[rd] = M[x[rs1] + sext(offset)][63:0]

    双字加载 (Load Doubleword). I-type, RV64I.

    从地址 x[rs1] + sign-extend(offset)读取八个字节，写入 x[rd]。

    压缩形式： c.ldsp rd, offset; c.ld rd, offset(rs1)


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    例子：
    0000000000000000 <.text>:
        0:    00513503              ld    x10,5(x2)
        4:    fec1b283              ld    x5,-20(x3)


    lwu

    lwu rd, offset(rs1)    //x[rd] = M[x[rs1] + sext(offset)][31:0]

    无符号字加载 (Load Word, Unsigned). I-type, RV64I.

    从地址 x[rs1] + sign-extend(offset)读取四个字节，零扩展后写入 x[rd]。

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    例子：
    0:    00516503              lwu    x10,5(x2)
    4:    fec1e283              lwu    x5,-20(x3)


    sd


    sd rs2, offset(rs1)    //M[x[rs1] + sext(offset) ]= x[rs2][63: 0]

    存双字(Store Doubleword). S-type, RV64I.

    将 x[rs2]中的 8 字节存入内存地址 x[rs1]+sign-extend(offset)。

    压缩形式： c.sdsp rs2, offset; c.sd rs2, offset(rs1)

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    例子：
    0:    00a132a3              sd    x10,5(x2)
    4:    fe51b623              sd    x5,-20(x3)


    addiw


    addiw rd, rs1, immediate    //x[rd] = sext((x[rs1] + sext(immediate))[31:0])

    加立即数字(Add Word Immediate). I-type, RV64I.

    把符号位扩展的立即数加到 x[rs1]，将结果截断为 32 位，把符号位扩展的结果写入 x[rd]。忽略算术溢出。

    压缩形式： c.addiw rd, imm

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    例子：
    0:    0142851b              addiw    x10,x5,20
    4:    fec2851b              addiw    x10,x5,-20


    slliw


    slliw rd, rs1, shamt    //x[rd] = sext((x[rs1] ≪ shamt)[31: 0])

    立即数逻辑左移字(Shift Left Logical Word Immediate). I-type, RV64I.

    把寄存器 x[rs1]左移 shamt 位，空出的位置填入 0，结果截为 32 位，进行有符号扩展后写入x[rd]。仅当 shamt[5]=0 时，指令才是有效的。

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    例子：
    0:    0064951b              slliw    x10,x9,0x6
    4:    0024951b              slliw    x10,x9,0x2


    srliw
    srliw rd, rs1, shamt     //x[rd] = sext(x[rs1][31: 0] ≫u shamt)

    立即数逻辑右移字(Shift Right Logical Word Immediate). I-type, RV64I.

    把寄存器 x[rs1]右移 shamt 位，空出的位置填入 0，结果截为 32 位，进行有符号扩展后写入x[rd]。仅当 shamt[5]=0 时，指令才是有效的。

    shamt
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    例子：
    0:    0064d51b              srliw    x10,x9,0x6
    4:    0024d51b              srliw    x10,x9,0x2


    sraiw
    sraiw rd, rs1, shamt    //x[rd] = sext(x[rs1][31: 0] ≫s shamt)

    立即数算术右移字(Shift Right Arithmetic Word Immediate). I-type, RV64I.

    把寄存器 x[rs1]的低 32 位右移 shamt 位，空位用 x[rs1][31]填充，结果进行有符号扩展后写入 x[rd]。仅当 shamt[5]=0 时指令有效。

    压缩形式： c.srai rd, shamt

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    例子：
    0:    4064d51b              sraiw    x10,x9,0x6
    4:    4024d51b              sraiw    x10,x9,0x2


    addw

    addw rd, rs1, rs2   //x[rd] = sext((x[rs1] + x[rs2])[31:0])

    加字(Add Word). R-type, RV64I.

    把寄存器 x[rs2]加到寄存器 x[rs1]上，将结果截断为 32 位，把符号位扩展的结果写入 x[rd]。忽略算术溢出。

    压缩形式： c.addw rd, rs2

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    0:    0034853b              addw    x10,x9,x3


    subw

    subw rd, rs1, rs2   //x[rd] = sext((x[rs1] - x[rs2])[31: 0])

    减去字(Substract Word). R-type, RV64I.

    x[rs1]减去 x[rs2]，结果截为 32 位，有符号扩展后写入 x[rd]。忽略算术溢出。

    压缩形式： c.subw rd, rs2

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    例子：
    4:    4034853b              subw    x10,x9,x3


    sllw

    sllw rd, rs1, rs2     //x[rd] = sext((x[rs1] ≪ x[rs2][4: 0])[31: 0])

    逻辑左移字(Shift Left Logical Word). R-type, RV64I.

    把寄存器 x[rs1]的低 32 位左移 x[rs2]位，空出的位置填入 0，结果进行有符号扩展后写入x[rd]。 x[rs2]的低 5 位代表移动位数，其高位则被忽略。

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    例子：
    8:    0034953b              sllw    x10,x9,x3


    srlw

    srlw rd, rs1, rs2     //x[rd] = sext(x[rs1][31: 0] ≫u x[rs2][4: 0])

    逻辑右移字(Shift Right Logical Word). R-type, RV64I.

    把寄存器 x[rs1]的低 32 位右移 x[rs2]位，空出的位置填入 0，结果进行有符号扩展后写入x[rd]。 x[rs2]的低 5 位代表移动位数，其高位则被忽略。

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    例子：
    c:    0034d53b              srlw    x10,x9,x3


    sraw
    sraw rd, rs1, rs2     //x[rd] = sext(x[rs1][31: 0] ≫s x[rs2][4: 0])

    算术右移字(Shift Right Arithmetic Word). R-type, RV64I only.

    把寄存器 x[rs1]的低 32 位右移 x[rs2]位，空位用 x[rs1][31]填充，结果进行有符号扩展后写 入 x[rd]。

    x[rs2]的低 5 位为移动位数，高位则被忽略。

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    1
    例子：
    10:    4034d53b              sraw    x10,x9,x3


    完
    RISC-V, 指令集




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    RISCV作者优文

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