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RISC-V指令集讲解(4)R-Type 整数寄存器-寄存器指令

ADD ADD指令与RISC-V指令集讲解(2)I-Type整数寄存器-立即数指令中提到的ADDI指令的操作原理类似,唯一区别是原本是12位立即数的位置,拆分为了7位的funct7和5位的rs2。...指令示例: ADD x14,x12,x13 将x12和x13寄存器中的数相加,并将结果放入x14寄存器中。...指令示例: SLT x14,x12,x13 将x12和x13寄存器中的数当作有符号数进行比较,如果x12寄存器中的数小于x13寄存器中的数,将x14寄存器中的数置为1,否则置为0。...该指令将rs1 & rs2的结果写入rd中,“&”表示rs1与rs2逐位相与。 指令示例: AND x14,x12,x13 将x12和x13寄存器中的数按位与的结果写入x14寄存器。...该指令将rs1 | rs2的结果写入rd中,“|”表示rs1与rs2逐位相或。 指令示例: OR x14,x12,x13 将x12和x13寄存器中的数按位或的结果写入x14寄存器。

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RISC-V指令集讲解(3)I-Type 移位指令和U-type指令

该指令将rs1中的值左移shamt[4:0],rs1的低位补零,结果写入rd中。 示例: SLLI  x13,x12,3 将x12寄存器中的值左移3位,并将结果写入x13寄存器中。...示例: SRLI  x13,x12,5 x12寄存器中的值右移5位,并将结果写入x13中 图3 SRLI机器编码格式 [2] 1.3....示例: SRAI  x13,x12,3 将x12寄存器中的值算术右移3位,并将结果写入x13中  图4 SRAI机器编码格式 [2] 注意: SRLI,SRAI的OP-IMM和funct3编码皆相同,...该指令是将20位的立即数符号扩展后,左移12位,和当前的PC相加,结果写入rd寄存器。...RISC-V选择了非对称立即拆分(常规指令中为12位,再加上20位特殊的上载立即指令,比如LUI),以增加可用于常规指令的操作码空间 [1]。

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    rust写操作系统 rCore tutorial 学习笔记:实验指导一 中断

    这里参考的是rCore tutorial的第三版:https://github.com/rcore-os/rCore-Tutorial lab1 学习报告 RISC-V 中有关中断处理的寄存器和相关流程...如何保存上下文,使得中断处理流程前后,原本正在执行的程序感知不到发生了中断 处理最简单的断点中断和时钟中断 中断的概念: 异常:执行指令时产生的,通常无法预料的错误。...陷阱:一系列强行导致中断的指令 硬件中断:由 CPU 之外的硬件产生的异步中断 RISC-V 与中断相关的寄存器和指令 Machine mode: 是 RISC-V 中的最高权限模式,一些底层操作的指令只能由机器态进行使用...分为基址 BASE 和模式 MODE: MODE 为 0 表示 Direct 模式:跳转至 BASE 进行执行 MODE 为 1 表示 Vectored 模式:BASE + 4 * cause...,并且在处理完成后恢复。

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    RISC-V指令集讲解(5)条件和无条件跳转指令

    该指令把下一条指令的地址(PC + 4)存入rd寄存器中,然后把PC设置为当前值加上符号位扩展的偏移量。 图1 JAL机器编码格式 [1] 注意偏移量是带符号扩展的。...可以看到偏移量是2字节对齐的(offset [20:1]),虽然RV32I中所有的指令地址都是4字节对齐的,但是JAL还可能被用于兼容C扩展指令集(详情见RISC-V 简介(4)RISC-V指令集编码结构中对其的描述...JAL rd,label中的label是标签,用来标注某段程序的位置,为程序中跳转及分支语句提供的跳转入口(label使用实例可以点击这里)。编译器会自动计算出标签和当前指令的offset。...该指令将PC设置为rs1寄存器中的值加上符号位扩展的偏移量,把计算出地址的最低有效位设为0,并将原PC + 4的值写入rd寄存器。如果不需要目的寄存器,可以将rd设置为x0。...LUI和JALR配合使用可以跳转32位绝对地址范围,AUIPC和JALR配合可以跳转32位相对于PC的地址范围。

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    Arm和AMD“熄火”后,高通大力投入的RISC-V 能否给华为托底?

    言下之意,Arm和RISC-V之间虽可以相互“替代”,它们在技术及应用上还是有着显著不同的优势差异。...在当下,长期受芯片制造商、工具供应商、学术界和代工厂的支持与关注,RISC-V已经于无形中影响到了产业的发展与布局。...出乎大家意料的是,这一架构一开源后就受到了广泛的关注和认可,其设计的简洁和架构的先进性得到诸多科技公司站队。...从性能上来看,相比Intel x86和Arm架构,RISC-V的优势明显:架构的篇幅很短,不用背负向后兼容的历史包袱;模块化的灵活设计,可根据特定应用场景对指令集进行裁剪或修改;支持可扩展定制指令;硬件设计与编译器实现起来非常简单...但RISC-V需要走的路远比我们想象的要艰难,且不说整个生态上的不完善,对基于该技术拓宽后的验证,如何解决设计异构系统时面临的软件挑战,如何模拟和调试系统,如何解决其应用到端-边缘-云中的安全隐患和管理等都是摆在面前的问题

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    RISC-V指令集讲解(6)loadstore指令

    也是只有load和store指令才能访问存储器和外设(CPU 内的寄存器只能由算术指令操作) [1]。load和store指令将寄存器和存储器/外设的值相互交换。...有效地址是由rs1寄存器中的值加上符号位扩展的12位立即数(store指令中的立即数被拆分成了两个部分)得到的。...图3 LH机器编码格式 [2] 指令示例: LH x13,0(x12) 在x12寄存器中的对应地址中,读出两个字节,经符号位扩展后,存到x13寄存器中,如下图所示。...指令示例: LHU x13,0(x12) 在x12寄存器中的对应地址中,读出两个字节,经零扩展后,存到x13寄存器中。...指令示例: LB x13,0(x12) 在x12寄存器中的对应地址中,读出一个字节,经符号位扩展后,存到x13寄存器中。

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    进军服务器市场,RISC-V能否与X86一战?

    C920提供RV64GCV指令集,具有三个解码、四个重命名/调度、八个发布/执行和两个加载/存储执行单元。...由于缺乏对主线GCC的支持,阿里平头哥(T-Head)提供了自己的GNU编译器分支(玄铁GCC),该编译器已针对其处理器进行了优化。...该版本的编译器生成矢量长度特定(VLS)RVV组件,该组件专门针对C920的128位矢量宽度。所有内核都在优化级别三进行编译,所有报告的结果都在五次运行中取平均值。...JH7100和JH7110这两个SoC都是基于64位RISC-V SiFive U74内核构建的,JH7100包含两个内核,JH7110包含四个内核。...△FP32多线程性能比较,报告比基线快或慢的次数 图7展示了FP32的多线程性能比较,这些结果包含最大的差异。为了提高可读性,研究人员限制了纵轴,并标记了超过该值的实际数值。

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    计算机体系结构的一知半解

    从PC时代到后PC时代 AMD 和英特尔使用了众多资源和卓越的半导体技术来缩小 x86和 RISC 之间的性能差距。...庞大的软件规模,相似的性能和更低的价格使得 x86主导了台式计算机和小型服务器市场。 2007年,苹果推出了 iPhone,开启了后PC时代。...如今,99% 的32位和64位处理器是 RISC。 回顾之后,市场解决了 RISC/CISC 的争论, CISC 赢得了 PC 时代的后期阶段,但 RISC 赢得了后 PC 时代。...RISC-V 是一个模块化的指令集,一小部分指令运行在开源软件栈上,然后是可选的标准扩展,可以根据需要包含或省略这些扩展,基线版本包括32位和64位的版本。...RISC-V 是一个干净的设计,避免了微架构或技术相关特性,这些特性已经被编译器技术的进步所取代。RISC-V还通过为自定义加速器保留大量操作码空间来支持 DSA。

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    为什么要有 RISC-V

    图 1.1 列出了 RISC-V 国际基金会最大的企业会员,展示了 RISC-V 的繁荣。 模块化ISA和增量型ISA Intel 曾将其未来押在高端微处理器上,但这还需要很多年时间。...其核心是一个名为 RV32I 的基础 ISA,可运行完整的软件栈。RV32I 已冻结,永不改变,这为编译器开发者、操作系统开发者和汇编语言程序员提供了稳定的指令目标。...RISC-V 编译器得知当前硬件包含哪些扩展后,便可为该硬件生成最优代码。一般约定将扩展对应的字母加到指令集名称之后,以指示包含哪些扩展。...如果软件使用了一条未实现的可选 RISC-V 扩展指令,硬件将发生自陷,并在软件层执行该指令的功能。此特性属于标准库的一部分。...RISC-V 无须仅为市场营销的热闹而添加新指令。RISC-V国际基金会决定何时往菜单中添加新的选择,经过由软硬件专家组成的委员会公开讨论后,他们才会出于必要的技术原因添加指令。

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    从零开始,耗时两年,19岁小伙自制一块32位Risc-V处理器,可玩「贪吃蛇」

    2021 年 4 月初,一位热衷于自制 CPU 的 19 岁极客小伙 Filip Szkandera自己设计和制造出了 32 位功能性 RISC-V CPU,并构建了与其他自制计算机不同的个人计算机「菠萝一号...设计自己的 RISC-V CPU 此前,我在 Youtube 上发现了电子爱好者 Ben Eater 自制 CPU(构建著名的 8 位计算机和经典的 6502 微处理器)的相关教程,所以非常着迷,也就有了自制...编译器支持的最基础 RISC-V CPU 必须包含扩展「整数(I)」且至少为 32 位。此外,我还需要安装一个 VGA(视频图形阵列)输出卡。...输入 / 输出端口 我构建的 RISC-V CPU 拥有两个 8 位输入端口和两个 8 位输出端口,你可以通过 RJ50 连接器在前板上访问。...在好友 Jan Vykydal 的帮助下,我设置了一个兼容 RISC-V 且运行良好的编译器,使用 C 语言编写了一些系统软件和 demo 程序。

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    arm架构和riscv架构_开源芯片架构

    而ARM在看到移动设备对64位计算的需求后,于2011年发布了ARMv8 64位架构,这是为了下一代ARM指令集架构工作若干年后的结晶。...为了基于原有的原则和指令集,开发一个简明的64位架构,ARMv8使用了两种执行模式,AArch32和AArch64。顾名思义,一个运行32位代码,一个运行64位代码。...RISC-V 指令集完全开源,设计简单,易于移植Unix系统,模块化设计,完整工具链,同时有大量的开源实现和流片案例,得到很多芯片公司的认可。 RISC-V 架构的起步相对较晚,但发展很快。...经改进,这种架构可支持高级语言的优化执行。其算术和逻辑运算采用三个操作数的形式,允许编译器优化复杂的表达式。 如今基于该架构的芯片广泛被使用在许多电子产品、网络设备、个人娱乐装置与商业装置上。...英特尔和AMD的“专属”,在PC市场上独霸多年,地位不可撼动 2 ARM 在移动端和便捷设备上有着不可替代的优势 3 MIPS 在网关、机顶盒等市场上非常受欢迎 4 RISC-V 虽然出来不久,但在智能穿戴产品上的应用广泛

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    听GPT 讲Rust源代码--compiler(21)

    该文件的作用是定义了Rust编译器针对RISC-V 32位指令集架构(RISC-V 32IMC)和ESP-IDF目标环境的目标规范。...它指定了编译器应该链接的标准C库和其他依赖库的路径和名称,以确保生成的可执行文件能够正常执行。 通过这个文件,Rust编译器可以根据RISC-V架构的要求进行正确的编译和链接操作。...(rustc)的目标规范文件之一,用于定义Rust编译器在RISC-V 64位体系结构上生成的程序的目标特性和相关配置。...编译器可以根据这些信息生成相应与操作系统兼容的代码和调用方式。 定义了RISC-V 64位体系结构的主链接器脚本: 链接器脚本用于将生成的目标文件链接成可执行文件或共享库。...在该文件中,可以定义链接器的选项、命令行参数和其他相关设置,以确保编译后的代码能正确链接和执行。 定义目标硬件特性:该文件中还可以定义与硬件相关的特性,如CPU类型、编译器的优化选项、内存模型等。

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    「芯片和操作系统」RISC-V上操作系统的未来

    64位和32位ISA,RISC ISA已经存在了几十年,并且有关于如何构建它们的丰富知识。通过良好的工程工作已经应用了这些知识,以生成RISC-V标准。...但是没有特别关于用户级别的ISA,因为这是用户空间将要执行的软件,这是特别新颖的,除了它是开放的,标准的并且越来越多地得到工业合作伙伴和软件的支持。 RISC-V的一个关键目标是可扩展性。...正如Justin所说,我花了很多时间在编译器开发上。我是LLVM的RISC-V后端的主要作者和上游维护者。当然,其中一个挑战是RISC-V这样一种多样化的架构。...这些是32位RISC-V ISA的仅整数子集,因此寄存器的宽度为32位,64位为ISA,其中寄存器的宽度为64位。...这用于处理无法从管理程序模式访问的操作,或者可能的操作,其中最佳实现可能因实现而异,或执行环境与执行环境不同。

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    JDK 19:针对Java 19的特性

    将JDK移植到开源Linux/RISC-V指令集体系结构(ISA) JDK 19 可能拥有大量功能,从通用泛型到值对象。...但到目前为止,vector API和RISC-V端口是官方唯一针对JDK 19提出的功能。JDK 19将紧随3月22日抵达的JDK 18。标准Java的发布周期为六个月。...二,除了向量API之外,还将扩展逐位积分lanewide操作,包括计算一位的数量、反转位的顺序以及压缩和扩展位等操作。...该端口将支持以下热点VM选项:模板解释器、C1(客户端)JIT编译器、C2(服务器)JIT编译器,以及所有当前的主线垃圾收集器,包括ZGC和Shenandoah。...四,除了RISC-V端口和vector API之外,允许Java程序与JVM运行时之外的代码和数据进行互操作的外部函数和内存API的预览似乎也注定要成为JDK 19的正式目标, JDK19支持 与JDK

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    RISC-V 函数调用约定和Stack使用

    通常你们的个人电脑上运行的处理器是x86,Intel和AMD的CPU都实现了x86。 RISC-V和x86并没有它们第一眼看起来那么相似。...这种模式使得RISC-V更容易支持向后兼容。 每一个RISC-V处理器可以声明支持了哪些扩展指令集,然后编译器可以根据支持的指令集来编译代码。...所以Intel有非常多的指令,通常来说对于一个场景都会有一个完美的指令,它的执行效率要高于RISC-V中的同等指令。...表单中的第4列,Saver列,当我们在讨论寄存器的时候也非常重要。它有两个可能的值Caller,Callee。我经常混淆这两个值,因为它们只差一个字母。...之后我们执行代码,调用了sum_to: 我们可以看到ra寄存器的值被sum_to重写成了0x800065f4,指向sum_then_double,这也合理,符合我们的预期。

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    浅析C++内存布局

    这就是实例化的原因(空类同样被实例化),每个实例在内存中都有一个独一无二的地址,为了达到这个目的,编译器往往会给一个空类隐含的加一个字节,这样空类在实例化后在内存中得到了独一无二的地址,所以obj的大小是...2.当发生继承时,子类会将父类的虚函数表指针继承下来,指向父类的的虚函数表,在子类调用构造函数后,编译器会将该指针指向自己的虚函数表。...二进制可执行文件的执行流程 可执行文件生成过程 预处理:进行头文件和宏定义的替换 编译:由编译器把高级语言代码编译为汇编代码 汇编:由汇编器把汇编代码翻译成二进制代码,也即是.o文件 连接:由连接器把多个...linux系统从开机到启动,执行流程从代码层面看大致经历: 设备上电后执行一段bootloader的汇编阶段。...据介绍,这款全球最小的32位RISC-V核心可以实现超低功耗,对标的是ARM的M0 的MCU内核,安全可控,无需向国外公司支付版税。胡振波表示蜂鸟E200还有205、205FD等一系列产品线。

    1.2K40

    RISC-V 学习笔记:由来、基础整数指令集、汇编语言、特权架构

    ) 易于编程/编译/链接(儿童积木“像 ABC 一样简单”) 第二章 RV32I: RISC-V 基础整数指令集 32 位字节可寻址的地址空间 所有指令均为 32 位长 31 个寄存器,全部 32 位宽...RV32I 提供一个当小于时置位的指令 RISC-V 中没有字节或半字宽度的整数计算操作 RV32I 也不包含乘法和除法,它们包含在可选的 RV32M 扩展中 RV32I 的 Load 和 Store...使用加载高位立即数(lui)和程序计数器与高位立即数相加(auipc)两条指令,简化了编译器和链接器寻找外部数据/函数的地址的过程。 使用相对地址转移的代码与位置无关,减少了链接器的工作。...简单嵌入式系统的机器模式 机器模式(缩写为 M 模式, M-mode)是 RISC-V 中 hart(hardware thread,硬件线程)可以执行的最高权限模式。...(对于同步异常, mepc指向导致异常的指令;对于中断,它指向中断处理后应该恢复执行的位置。)

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    四大主流芯片架构(X86、ARM、RISC-V和MIPS)

    文章目录 1、X86架构 2、ARM架构 3、RISC-V架构 4、MIPS架构 没有所谓的“万能芯片架构” 目前市场上主流的芯片架构有 X86、ARM、RISC-V和MIPS四种: 序号 架构...RISC-V 模块化,极简,可拓展 三星,英伟达,西部数据 RISC-V基金会 2014年 4 MIPS 简洁,优化方便,高拓展性 龙芯 MIPS科技公司 1981年 1、X86架构 X86是微处理器执行的计算机语言指令集...RISC-V 指令集完全开源,设计简单,易于移植Unix系统,模块化设计,完整工具链,同时有大量的开源实现和流片案例,得到很多芯片公司的认可。 RISC-V 架构的起步相对较晚,但发展很快。...经改进,这种架构可支持高级语言的优化执行。其算术和逻辑运算采用三个操作数的形式,允许编译器优化复杂的表达式。 如今基于该架构的芯片广泛被使用在许多电子产品、网络设备、个人娱乐装置与商业装置上。...最早的MIPS架构是32位,最新的版本已经变成64位。 没有所谓的“万能芯片架构” 每一种架构都有自己的优势和不足,天下并没有所谓的“万能芯片架构”。

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    RISC-V 在快速发展的处理器生态系统中找到立足之地

    它是一个建立在贡献文化和开源精神基础上的免费芯片技术,一个社区共同合作来开发和改进产品。 RISC-V 是一种免费许可架构,意味着任何人都可以将架构的一个版本分叉成自己的芯片。...RISC-V 的结构使其适用于处理各种应用和复杂计算需求的云原生环境。...BSC 的研究员 Umair Riaz 提到:“我们希望它实际上是在内存附近执行内存密集型操作,比如 memcpy 。”他还提到 spinlock 函数,并表示在内存中执行这些操作将更高效更快速。...该套件包括对英特尔的 DPC++/C++ 编译器的支持,它允许将 C++ 代码重新编译以在多个硬件架构上使用。...这两家公司提供支持 Linux 的高性能 64 位 RISC-V 系统。 RISC-V 在 Linux 上的支持程度不高。

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    64位RISC-V、高度可编程,低功耗

    △Patterson教授和2位华人弟子:Robert Yung和谭章熹(右) 现在,历时7个月,OURS的第一款芯片——Pygmy人工智能芯片发布。...对比ARM的同级别芯片,能耗下降85%,面积减少80%,相当于用一般的32位处理器的面积和功耗就实现了64位处理器的性能。 Pygmy中的12个AI内核均为高度可编程,可以支持各种主流AI算法。...Pygmy芯片中还支持硬件断点,可实时读取关键寄存器;睿思芯科在研制Pygmy芯片的同时,还自主开发了完善的编译器、SDK、工具链,基于GCC、LLVM等开源实现。...Accelerates的演讲中,以Pygmy为例,说明RISC-V的先进和强大。...Patterson教授还表示,RISC-V的未来在中国,而中国的半导体芯片技术和市场发展也离不开RISC-V。 ?

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