Zusammenfassung: Was ist die endgültige Referenz oder Referenzimplementierung für die RISC-V-ISA auf Benutzerebene? Kontext: Auf der RISC-V-Website finden Sie "The RISC-V Instruction Set Manual", in dem die Anweisungen auf Benutzerebene sehr gut erläutert werden, für die jedoch keine genaue Spezifikation angegeben ist. Ich versuche jetzt, einen ISA-Simulator auf Benutzerebene zu erstellen und beabsichtige, später eine FPGA-Implementierung zu schreiben. Daher ist mir das genaue Verhalten wichtig. Eine Referenzimplementierung wäre ausreichend, sollte aber vorzugsweise so einfach wie möglich sein - d. H. Ich würde versuchen, eine Pipeline-Implementierung nur als letzten Ausweg zu verstehen. Wichtig ist, dass Sie die angegebene ISA und nicht eine einzelne CPU- oder Compiler-Implementierung verstehen. Ein Beispiel, um mein Problem zu zeigen, ist die AUIPC-Anweisung: Die Prosa-Erklärung besagt, dass "AUIPC einen 32-Bit-Versatz vom 20-Bit-U-Sofort bildet, die niedrigsten 12 Bits mit Nullen ausfüllt und diesen Versatz dann zum PC hinzufügt setzt das Ergebnis in das Register rd. " Ich wollte wissen, ob sich dies auf den alten oder den neuen PC bezieht, d. H. Auf die Position des AUIPC-Befehls oder des nächsten Befehls. Ich habe mir die "RISCV Angel" -Implementierung angesehen, aber das scheint die unteren Teile des (alten) PCs - nicht nur der unmittelbaren - zu maskieren, für die ich in der Spezifikation keinen Grund finden konnte, auch nicht in der Ändere den Verlauf der Spezifikation (da Angel etwas älter ist). Anstelle einer Antwort habe ich jetzt zwei Fragen zu AUIPC. Viele andere Anweisungen stellen mich vor ähnliche Probleme.
2021-01-16 08:15:37
AFAICT Das von Ihnen zitierte RISC-V Instruction Set Manual ist das, was einer endgültigen Referenz am nächsten kommt. Wenn dort Dinge unklar oder falsch sind, können Sie Probleme auf der Github-Site öffnen, auf der dieses Dokument verwaltet wird: https://github.com/riscv/riscv-isa-manual
In Bezug auf AIUPC wird die Antwort durch diesen Satz am Ende von Seite 9 im aktuellen Handbuch impliziert, aber nicht explizit angegeben:
Es gibt ein zusätzliches vom Benutzer sichtbares Register: Der Programmzähler-PC enthält die Adresse des aktuellen Befehls.
Basierend auf dieser Aussage würde ich erwarten, dass der PC-Wert, der von der AIUPC-Anweisung gesehen und manipuliert wird, die Adresse der AIUPC-Anweisung selbst ist.
Diese Interpretation wird durch die Diskussion der JALR-Anweisung unterstützt:
Der indirekte Sprungbefehl JALR (Sprung- und Verbindungsregister) verwendet die I-Typ-Codierung. Die Zieladresse wird erhalten, indem das 12-Bit-Vorzeichen I-unmittelbar zum Register rs1 hinzugefügt und dann das Bit mit der geringsten Signifikanz des Ergebnisses auf Null gesetzt wird. Die Adresse des Befehls nach dem Sprung (pc + 4) wird in das Register rd geschrieben.
Angesichts der Tatsache, dass die Adresse des folgenden Befehls als pc + 4 ausgedrückt wird, scheint es klar zu sein, dass der während der Ausführung von JALR sichtbare pc-Wert die Adresse des JALR-Befehls selbst ist.
Der neueste Entwurf des Handbuchs (unter https://github.com/riscv/riscv-isa-manual/releases/download/draft-20190321-ba17106/riscv-spec.pdf) macht die Situation etwas klarer. Stattdessen im aktuellen Handbuch:
AUIPC hängt 12 niederwertige Null-Bits an das 20-Bit-U-Sofort an, erweitert das Ergebnis vorzeichenweise auf 64 Bit, fügt es dann dem PC hinzu und legt das Ergebnis im Register rd ab.
Der neueste Entwurf sagt:
AUIPC bildet einen 32-Bit-Offset aus dem 20-Bit-U-Sofort, füllt die niedrigsten 12 Bits mit Nullen, addiert diesen Offset zum PC des AUIPC-Befehls und legt das Ergebnis in das Register rd.
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