操作系统课件risc-v体系结构.pdf

RISC-V简介

RISC-V是一种典型的精简（ReducedInstructionSetComputer，简

写为RISC）指令集，开放的指令集。

该项目2010年始于加州大学伯克利分校，但许多贡献者是该大学以

外的和行业工作者。

RISC-V指令集

➢后发优势：借鉴了之前的传统商业指令集，取长补短。

➢开放架构：开放指令集，自由使用。

➢场景丰富：指令集的设计综合考虑了多种应用场景。

➢开源参考：（RISC-V处理器的）开源实现众多。

RISC-V指令集的分类

常用扩展指令集

简称描述

M整数乘除法标准扩展

➢基本整数指令集：A不可中断指令标准扩展

F单精确度浮点运算标准扩展

RV32I、RV64I、RV128I。D双倍精确度浮点运算标准扩展

G所有以上的扩展指令集以及基本指令集的总和的简称

➢扩展指令集指令集：见右表Q四倍精确度浮点运算标准扩展

L十进制浮点运算标准扩展

C压缩指令标准扩展

➢指令集简写惯例：B位操作标准扩展

J动态指令翻译标准扩展

➢如RV64IMAF、

T顺序器标准扩展

RV64G(G=I+M+A+F)P单指令多数据流运算标准扩充

V向量运算标准扩充

N用户级别中断标准扩充

指令格式

基础整数指令RV64I分类：

•整数运算指令：add、sub、and、or、sll、slr、lui等。

•内存读写指令：lb、lh、lw、ld、sb、sh等。

•控制转移指令：be、bne、bge、blt、jal、jalr等。

指令格式（以加法指令add为例）：

addrd,rs1,rs2或addird,rs1,imm

访存和寻址模式

在内存上，RISC-V提供的接口（相比于8086汇编）极其简单：

➢读内存（load）：例如ldrd,offset(rs1)

➢写内存（store）：例如swrs2,offset(rs1)

（d:64bits；w:32bits；h:16bits；b:8bits）

注：RISC-V采用小端字节序。如将0x1234ABCD写入0x800地址后：

[0x00000800]=0xCD；[0x00000801]=0xAB

[0x00000802]=0x34；[0x00000803]=0x12

RV64G机器的寄存器