RISC-V汇编器设计：从指令集到程序实现

本篇文档主要讲述了李路在2016年8月1日进行的RISC-V基本指令集汇编器设计与实现的实验。实验涉及RISC-V架构，这是一种精简指令集计算机(RISC)的设计，专注于提供高效的、结构简单的指令集。实验目标是开发一个能够将RISC-V汇编指令转换为二进制形式的工具。 实验的核心内容分为两个部分： 1. **汇编器介绍**: - 汇编器是计算机编程中的关键组件，它负责将汇编语言（一种使用助记符表示指令和操作数的语言）转换为机器可执行的二进制代码。汇编语言相对于高级语言如C/C++，其指令更加底层，更便于程序员理解和操作硬件特性。 - 汇编器的工作流程包括接收汇编指令作为输入，解析并将其转换为对应的机器码，然后输出到目标文件或可执行文件中。 2. **RISC-V指令集详解**: - RV32I指令集是RISC-V体系结构的一部分，包含六种基本指令格式： - R类型指令：执行寄存器到寄存器的操作。 - I类型指令：支持短立即数操作和存储加载操作。 - S类型指令：用于存储操作。 - B类型指令：条件跳转，基于特定条件控制程序流程。 - U类型指令：用于处理长立即数。 - J类型指令：无条件跳转，用于改变程序执行顺序。 - 实验中涉及到的getnum函数用于解析输入字符串中的数字，这是汇编器处理指令操作数的一个环节。 3. **程序框架与操作实现**: - 主函数中通过freopen函数读取输入文件，并调用preresolve()函数进行预处理。然后逐行读取输入（op和s），根据op值决定是调用getnum函数处理数字操作数还是执行其他解码逻辑。 - getnum函数通过循环遍历输入字符串，将连续的数字字符转换为整数，存储在数组d中，用于后续指令的处理。 总结来说，李路的实验着重于RISC-V指令集汇编器的实现，涵盖了汇编语言基础、指令集结构以及汇编器如何解析和转换汇编指令为二进制形式。这是一个基础但重要的软件工程实践，有助于理解处理器架构和低级别编程技术。