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RISC-V用户级指令集手册 第一卷用户级ISA英文版
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2022-11-22
ah此生不换
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序言
用户指令集体系结构规范的第二个发布版本，我们试图保持这个基本的用户 ISA 加上通用扩展（就是 IMAFD），在未来版本中保持固定不变。从这个 ISA 的 1.0 版本[29]以来，有如下变化：
- •ISA 被划分为一个整数基本内核和几个标准扩展。
- •重新组织了指令格式，使得立即数编码更加高效。
- •重新组织了指令格式，使得立即数编码更加高效。
- •基本的 ISA 被定义为拥有一个小端（little-endian）的存储器系统，而大端、双端作为非标准的变种。
- •Load-Reserved/Store-CondiTIonal（LR/SC）指令被添加进原子指令集扩展。
- •AMO 和 LR/SC 指令可以支持释放一致性模型（release consistency model）。
- •FENCE 指令提供了细粒度的存储器和 I/O 序列化（orderings）。
- •加入了 fetch-and-XOR 的 AMO（AMOXOR），对 AMOSWAP 的编码进行了修改，以便留出空间。
- •将 20 位立即数加到 PC 上的 AUIPC 指令，替换了 RDNPC 指令，AUIPC 指令只读取当前的 PC 值。这导致对位置无关代码（posiTIon-independent code）的大量简化。
- •JAL 指令现在被移动到 U 类型格式，具有一个显示的（explicit）目标寄存器，而 J指令被 rd=x0 的 JAL 指令所代替。这个改变，消除了唯一一条需要隐式（implicit）目标寄存器的指令，并且从标准 ISA 中去掉了 J 类型指令格式。这虽然是 JAL 指令的一个附加效果，但是却极大地减少了基本 ISA 的复杂性。
- •去掉了 JALR 指令的静态提示（staTIc hints）。对于使用标准调用约定编译的代码来说，这些提示和 rd、rs1 寄存器是冗余的。
- •JALR 指令现在清除了计算出来的目标地址的最低位，以简化硬件并允许在函数指针中存储附加信息。
- •MFTX.S、MFTX.D 指令被分别命名为 FMV.X.S、FMV.X.D 指令，MXTF.S、MXTF.D 指令被分别命名为 FMV.S.X、FMV.D.X 指令。
- •MFFSR、MTFSR 指令被分别命名为 FRCSR、FSCSR 指令，新增了 FRRM、FSRM、FRFLAGS和FSFLAGS指令，用于独立地访问fcsr寄存器的舍入模式和异常标志。
- •FMV.X.S、FMV.X.D 指令现在使用 rs1 作为源操作数，而不是 rs2。这样可以简化数据通路设计。
- •新增了 FCLASS.S、FCLASS.D 浮点指令。
- •采用了一种更简单的 NaN 生成和传播模式。
- •对于 RV32I，系统性能计数器被扩展成 64 位宽度，可以单独读取高 32 位和低 32位。
- •定义了规定的（Canonical）NOP 和 MV 指令编码。
- •对于 48 位、64 位和大于 64 位指令，定义了标准指令长度编码。
- •新增了一个 128 位地址空间变种 RV128 的描述。
- •32 位基本指令格式中的大部分操作码分配给用户自定义的定制扩展。
- •一个印刷错误被纠正：store 的源操作数来源于 rd，其实应该来源于 rs2。.
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