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RISC-V用戶級(jí)指令集手冊(cè) 第一卷用戶級(jí)ISA英文版

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資料介紹

序言

用戶指令集體系結(jié)構(gòu)規(guī)范的第二個(gè)發(fā)布版本，我們?cè)噲D保持這個(gè)基本的用戶 ISA 加上通用擴(kuò)展（就是 IMAFD），在未來(lái)版本中保持固定不變。從這個(gè) ISA 的 1.0 版本[29]以來(lái)，有如下變化：

?ISA 被劃分為一個(gè)整數(shù)基本內(nèi)核和幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展。
?重新組織了指令格式，使得立即數(shù)編碼更加高效。
?重新組織了指令格式，使得立即數(shù)編碼更加高效。
?基本的 ISA 被定義為擁有一個(gè)小端（little-endian）的存儲(chǔ)器系統(tǒng)，而大端、雙端作為非標(biāo)準(zhǔn)的變種。
?Load-Reserved/Store-CondiTIonal（LR/SC）指令被添加進(jìn)原子指令集擴(kuò)展。
?AMO 和 LR/SC 指令可以支持釋放一致性模型（release consistency model）。
?FENCE 指令提供了細(xì)粒度的存儲(chǔ)器和 I/O 序列化（orderings）。
?加入了 fetch-and-XOR 的 AMO（AMOXOR），對(duì) AMOSWAP 的編碼進(jìn)行了修改，以便留出空間。
?將 20 位立即數(shù)加到 PC 上的 AUIPC 指令，替換了 RDNPC 指令，AUIPC 指令只讀取當(dāng)前的 PC 值。這導(dǎo)致對(duì)位置無(wú)關(guān)代碼（posiTIon-independent code）的大量簡(jiǎn)化。
?JAL 指令現(xiàn)在被移動(dòng)到 U 類型格式，具有一個(gè)顯示的（explicit）目標(biāo)寄存器，而 J指令被 rd=x0 的 JAL 指令所代替。這個(gè)改變，消除了唯一一條需要隱式（implicit）目標(biāo)寄存器的指令，并且從標(biāo)準(zhǔn) ISA 中去掉了 J 類型指令格式。這雖然是 JAL 指令的一個(gè)附加效果，但是卻極大地減少了基本 ISA 的復(fù)雜性。
?去掉了 JALR 指令的靜態(tài)提示（staTIc hints）。對(duì)于使用標(biāo)準(zhǔn)調(diào)用約定編譯的代碼來(lái)說(shuō)，這些提示和 rd、rs1 寄存器是冗余的。
?JALR 指令現(xiàn)在清除了計(jì)算出來(lái)的目標(biāo)地址的最低位，以簡(jiǎn)化硬件并允許在函數(shù)指針中存儲(chǔ)附加信息。
?MFTX.S、MFTX.D 指令被分別命名為 FMV.X.S、FMV.X.D 指令，MXTF.S、MXTF.D 指令被分別命名為 FMV.S.X、FMV.D.X 指令。
?MFFSR、MTFSR 指令被分別命名為 FRCSR、FSCSR 指令，新增了 FRRM、FSRM、FRFLAGS和FSFLAGS指令，用于獨(dú)立地訪問(wèn)fcsr寄存器的舍入模式和異常標(biāo)志。
?FMV.X.S、FMV.X.D 指令現(xiàn)在使用 rs1 作為源操作數(shù)，而不是 rs2。這樣可以簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)通路設(shè)計(jì)。
?新增了 FCLASS.S、FCLASS.D 浮點(diǎn)指令。
?采用了一種更簡(jiǎn)單的 NaN 生成和傳播模式。
?對(duì)于 RV32I，系統(tǒng)性能計(jì)數(shù)器被擴(kuò)展成 64 位寬度，可以單獨(dú)讀取高 32 位和低 32位。
?定義了規(guī)定的（Canonical）NOP 和 MV 指令編碼。
?對(duì)于 48 位、64 位和大于 64 位指令，定義了標(biāo)準(zhǔn)指令長(zhǎng)度編碼。
?新增了一個(gè) 128 位地址空間變種 RV128 的描述。
?32 位基本指令格式中的大部分操作碼分配給用戶自定義的定制擴(kuò)展。
?一個(gè)印刷錯(cuò)誤被糾正：store 的源操作數(shù)來(lái)源于 rd，其實(shí)應(yīng)該來(lái)源于 rs2。.