RISC-V指令集手册:maven-assembly-plugin详解与ISA扩展
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更新于2024-08-09
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"RISC-V指令集架构的详细解析"
RISC-V指令集架构(ISA)是一个开放源码的指令集,设计用于现代计算机处理器。该架构具有模块化和可扩展的特性,允许设计者根据需要选择不同的指令子集和扩展。本文主要关注的是RISC-V中的指令扩展和版本号系统。
11.1 大小写敏感性
RISC-V ISA的命名字符串并不区分大小写,这意味着在编写或引用ISA相关字符串时,不必担心大小写的差异。
11.2 基本整数ISA
RISC-V的基本整数ISA标识符以"RV32I", "RV32E", "RV64I"或"RV128I"开头,这些标识符分别代表支持32位、32位精简版、64位和128位地址空间的指令集。其中,"E"是为嵌入式应用设计的简化版本。
11.3 指令扩展名字
标准ISA扩展由单个字母表示,例如:
- "M"代表整数乘法和除法
- "A"代表原子性内存操作指令
- "F"代表单精度浮点运算
- "D"代表双精度浮点运算
这些扩展可以与基本整数ISA前缀结合,形成如"RV64IMAFD"这样的完整ISA描述,表示一个64位架构,包含了整数、乘除、原子操作、单精度和双精度浮点运算。此外,"G"是一个简写,代表"IMAFD",即标准通用ISA。
11.4 版本号
为了适应未来可能的扩展和修改,RISC-V ISA在子集名称后面编码了版本号。版本号由主版本号和次版本号组成,两者之间用"p"分隔。若次版本号为"0",则可以省略。主版本号变更意味着可能失去向后兼容性,而次版本号的更新则必须保持向后兼容。例如,1.0版的64位标准ISA可写作"RV64I1p0M1p0A1p0F1p0D1p0",简化为"RV64G1"。在第二版中,"RV64G2"表示一个更新的版本。
在RISC-V指令集手册2.1版中,对用户级ISA进行了详细描述和修订,包括:
- 对注释部分的增补和改进
- 每章独立的版本号
- 长指令编码的修改
- CSR(控制和状态寄存器)指令的描述更新
- SCALL和SBREAK指令更名为ECALL和EBREAK
- 浮点数NaN处理的明确
- 浮点到整数转换溢出规则的澄清
- LR/SC原子操作的详细说明
- RV32E基本ISA提案
- 调用约定的修订
- 软浮点调用约定的栈对齐规则
- C压缩扩展提案的修订
RISC-V的目标是在未来的版本中保持基本用户ISA和通用扩展(IMAFD)的稳定性。自1.0版以来,ISA经历了如下变化:
- 分离出一个基本整数内核和多个标准扩展
- 整理指令格式以优化立即数编码
这个开放且灵活的架构使得RISC-V成为各种应用场景的理想选择,从微控制器到高性能计算。通过理解和利用其扩展机制,开发者能够创建定制化的处理器解决方案,满足特定的性能和功耗需求。
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2020-08-18 上传
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