RISC-V指令集讲解（2）I-Type整数寄存器-立即数指令

1. I-type整数寄存器-立即数指令

上文RISC-V指令集讲解 (1) 通用寄存器和汇编指令分类介绍了通用寄存器，程序计数器和6种汇编指令，本文将先从I-type的整数寄存器指令开始，详细介绍每一种汇编指令包括的具体指令。

图1 6种基本指令的机器码格式 [1]

除了CSR指令之外，所有出现的立即数都是有符号位扩展的，并且通常是在指令中最左边的可用位上 [1]。如图1所示，

所有出现立即数的指令种类(I-type，S-type，B-type，U-type和J-type)，立即数的符号扩展都取决于指令的bit 31(也是立即数的最高位，比如J-type的imm[20])。

所以I-type中提到的立即数都是有符号位扩展的。

这里举例解释一下带符号位扩展，比如有一个12位立即数，

如果最高位是0，则表示立即数是正数，

如果最高位为1，表示立即数是负数。正数带符号扩展时高20位全部填充上0，负数带符号扩展时高20位全部填充上1，之后再进行相加或比较。而无符号扩展时，高20位都是填充0。

绝大多数整数计算指令对保存在整数寄存器中的XLEN位进行操作(RV32I里对应的整数寄存器为32位)。整数计算指令要么使用I-type指令为寄存器-立即数操作，要么使用R-type指令为寄存器-寄存器操作。

I-type对应的opcode被命名为OP-IMM，

I-type对应的immediate，固定为12位，被命名为I-immediate，如图2所示。

图2 整数寄存器-立即数指令机器码格式  [2]

I-type总共有15条指令，这里先介绍前6条指令，包括以下：

ADDI、SLTI、SLTIU、ANDI、ORI、XORI

1.1. ADDI ：ADDI指令格式为ADDI rd，rs1，immediate。x[rd] = x[rs1] + sext(imm)

1.2. SLT：SLTI指令格式为SLTI rd，rs1，immediate。x[rd] = x[rs1] < sext(immediate)

1.3. SLTIU ：SLTIU指令格式为SLTIU rd，rs1，immediate。x[rd]= x[rs1] < sext(immediate)

1.4. ANDI ：ANDI指令格式为ANDI rd，rs1，immediate。x[rd] = x[rs1] & sext(immediate)

1.5. ORI ：ORI指令格式为ORI rd，rs1，immediate。x[rd] = x[rs1] | sext(immediate)

1.6. XORI ：XORI指令格式为XORI rd，rs1，immediate。x[rd] = x[rs1] ^ sext(immediate)

备注：6种指令实例介绍完整内容请搜索引擎搜索“IC知识库”查看。

知识库更多内容请关注：http://www.icfedu.cn/?_tg=bz