RISC-V用户级ISA 2.1中文版：关键更新与改进

RISC-V指令集手册，卷1：用户级指令集体系结构（User-Level ISA），版本2.1，是由Andrew Waterman、Yunsup Lee、David Patterson和Krste Asanović四位专家合作编写的。该文档是UC Berkeley计算机科学系和电子工程与计算机科学系的研究成果，自2010年至2016年期间持续更新，并且是RISC-V架构发展中的一个重要里程碑。文档主要关注用户级别ISA的规范，包括对基础指令集的冻结和扩展，以及对2.0版IMAFDQ的维护。 在这个版本中，文档着重于以下几个关键改动： 1. **注释和文档改进**：大量的注释和文档内容被更新和优化，以提供更清晰的解释和指南。 2. **长指令编码优化**：针对64位以上指令，调整了编码方式，减少了在大指令格式中处理rd标识符的复杂性。 3. **整数和控制寄存器**：引入了计数器寄存器，并将它们从仅在浮点部分使用的特性转变为全体系结构的一部分，提升了体系结构的通用性。 4. **指令名称更改**：SCALL和SBREAK指令被改名为ECALL和EBREAK，保持了功能不变但提供了更明确的命名。 5. **浮点处理和NaN**：对浮点异常处理和NaN值进行了详细说明，确保了准确性和一致性。 6. **转换和返回值**：明确了浮点到整数转换可能产生的溢出情况及其处理规则。 7. **LR/SC操作**：对流水线依赖和压缩指令的使用进行了修订，提高了性能和规范一致性。 8. **RV32E基本ISA**：提出了一个简化整数寄存器的RV32E基本ISA，旨在降低硬件复杂度。 9. **调用约定**：对软件开发者的调用约定进行了修订，可能是为了适应新的体系结构特性。 10. **浮点调用约定**：放宽了软浮点调用的栈对齐要求，并专门定义了RV32E调用约定。 11. **C压缩扩展**：提供了C压缩扩展的修订提案，版本1.9，反映了设计团队对未来版本的延续性和稳定性目标。 整体而言，RISC-V-spec-v2.1中文版提供了用户级ISA的最新指导，帮助开发者理解和实现RISC-V架构的高效和灵活设计。这个版本的发布不仅巩固了RISC-V在业界的地位，也为未来的架构演进奠定了坚实的基础。