1 前言
玩嵌入式的,或多或少都接觸ARM。
但是近些年隨著科技的發(fā)展,CPU的架構(gòu)家族中,新增了一個(gè)叫RISC-V的家伙。
RISC-V(讀作“RISC-FIVE”)是基于精簡(jiǎn)指令集計(jì)算(RISC)原理建立的開放指令集架構(gòu)[1](ISA),V表示為第五代RISC(精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)[2]),表示此前已經(jīng)四代RISC處理器原型芯片。每一代RISC處理器都是在同一人帶領(lǐng)下完成,那就是加州大學(xué)伯克利分校的David A. Patterson教授。與大多數(shù)ISA相反,「RISC-V ISA可以免費(fèi)地用于所有希望的設(shè)備中,允許任何人設(shè)計(jì)、制造和銷售RISC-V芯片和軟件」。它雖然**不是第一個(gè)開源的的指令集(ISA)**,但它很重要,因?yàn)樗谝粋€(gè)被設(shè)計(jì)成可以根據(jù)具體場(chǎng)景可以選擇適合的指令集的指令集架構(gòu)。基于RISC-V指令集架構(gòu)可以設(shè)計(jì)服務(wù)器CPU[3],家用電器cpu,工控cpu和用在比指頭小的傳感器中的cpu。
更多詳細(xì)介紹,請(qǐng)參考百度百科[4],RISC-V簡(jiǎn)介[5].
2 RISC-V知識(shí)圖譜
本文先列個(gè)大綱,后續(xù)有時(shí)間再補(bǔ)充。
3 RISC-V匯編基礎(chǔ)三大塊
這里整理了RISC-V匯編中非常基礎(chǔ)的三大塊知識(shí),了解了這三大塊內(nèi)容基本可以看懂甚至編譯一些簡(jiǎn)單的匯編程序。
3.1 尋址方式
RISC-V分支指令尋址,在之前的B類型指令就是其中之一。這種格式可以表示從-4096到4094的分支地址,以2的倍數(shù)表示。B型格式包括一個(gè)7位操作碼、一個(gè)3位功能碼、兩個(gè)5位的寄存器操作數(shù)( rs1和 rs2)和一個(gè)12位地址立即數(shù)。該地址使用特殊的編碼方式,簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)通路設(shè)計(jì),但使組裝變得復(fù)雜。下面這條指令
其中條件分支的操作碼是11001112,而bne 的funct3碼是0012 RISC-V的無(wú)條件跳轉(zhuǎn)–鏈接指令(jal),是分支尋址的另一種方法,也是唯一使用J型格式的指令。該指令由一個(gè)7位操作碼、一個(gè)5位目標(biāo)寄存器操作數(shù)(rd)和一個(gè)20位地址立即數(shù)組成。鏈接地址,即jal之后的指令的地址,被寫入rd 中。
如果程序的地址必須適合這個(gè)20位字段,則意味著沒(méi)有程序可能大于220,所以另一種方法是指定一個(gè)與分支地址偏移量相加的寄存器,這樣就允許程序大到264,并且仍然能夠使用條件分支指令,以便分支指令可以按如下來(lái)計(jì)算:
程序計(jì)數(shù)器=寄存器內(nèi)容+分支地址偏移量 這樣就允許程序大到2^64,并且仍然能夠使用條件分支指令
立即數(shù)尋址,操作數(shù)是指令本身的常量。寄存器尋址,操作數(shù)在寄存器中。基址或偏移尋址,操作數(shù)于內(nèi)存中,其地址是寄存器和指令中的常量之和。PC相對(duì)尋址,分支地址是PC和指令中常量之和。注: 「加載和存儲(chǔ)對(duì)字節(jié)、半字、字或雙字的訪問(wèn)有不同的版本」。
3.2 寄存器的用途
3.2.1 RISC-V的寄存器列表
3.2.2 RISC-V寄存器在匯編代碼中使用
3.3 匯編指令
RISC-V有六種基本指令格式:
R 類型指令,用于寄存器-寄存器操作I 型指令,用于短立即數(shù)和訪存 load 操作S 型指令,用于訪存 store 操作B 類型指令,用于條件跳轉(zhuǎn)操作U 型指令,用于長(zhǎng)立即數(shù)J 型指令,用于無(wú)條件跳轉(zhuǎn)
3.3.1 其他
本人有RISC-V相關(guān)的學(xué)習(xí)資料若干份,這些都是非常經(jīng)典使用的學(xué)習(xí)材料,感興趣的可以掃碼VX聯(lián)系我。
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【ARM開發(fā)筆記】[15]
【RISC-V開發(fā)筆記】[16]
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5 參考鏈接
RISC-V 生態(tài)架構(gòu)淺析[17]
RISC-V寄存器[18]
RISC-V指令[19]
以上參考資料,由本人整理,但來(lái)源于網(wǎng)絡(luò),侵刪!