RISC-V用户级ISA规范2.1中文版:新增与改进详解

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RISC-V指令集手册的2.1版是针对用户级指令集体系结构(User-Level ISA)的详细规格文档,由Andrew Waterman、Yunsup Lee、David Patterson 和 Krste Asanović共同编写,来自加州大学伯克利分校的计算机科学系。该版本是在2016年5月31日发布的,同时也是一个UCB/EECS-2016-118技术报告,版权属于加利福尼亚大学。 在2.1版中,基本的用户级ISA和之前2.0版的IMAFDQ扩展自上次更新以来没有变化,但文档对一些细节进行了补充和完善,比如: 1. 注释部分大幅增加和改进,以提供更清晰的解释和指导。 2. 各章节独立分配了版本号,便于跟踪和更新。 3. 对长指令的编码进行了优化,解决了rd区分符在长格式指令中的移动问题。 4. 采用了基本整数格式来描述控制存储器(CSR)指令,同时增加了计数器寄存器,这些原本只在浮点部分和特权体系结构手册中提及。 5. SCALL和SBREAK指令被改名为ECALL和EBREAK,但指令编码和功能保持一致。 6. 关于浮点NaN处理和新规定NaN值的处理进行了明确。 7. 浮点到整数转换溢出的返回值规则得到了澄清。 8. LR/SC操作的正确性和失败情况,包括在压缩指令序列中的应用,有了更具体的说明。 9. 提出了RV32E基本ISA提案,旨在减少整数寄存器的数量,降低硬件复杂度。 10. 调用约定进行了修订,包括软浮点和RV32E特定的调用规则。 11. 放松了软浮点调用约定的栈对齐要求,并介绍了RV32E的调用约定。 12. C压缩扩展提案的修订版,即1.9版本,强调了对通用扩展(IMAFD)的一致性维护,确保核心ISA在未来版本中的稳定性。 2.1版RISC-V指令集手册在保持核心架构不变的同时,注重细节优化和规范性,为开发者提供了更为精确和易用的体系结构指南。