RV32C指令集
本帖最后由 皋陶 于 2021-3-5 23:00 编辑RISC-V支持16位压缩格式，压缩格式立即数位数更少，能使用的寄存器也比较少，有些指令只能用常用8个整数寄存器（x8-x15）或者(f8-f15)。
16 位指令只对汇编器和链接器可见，并且是否以短指令取代对应的宽指令由它们决定。
编译器编写者和汇编语言程序员可以幸福地忽略 RV32C 指令及其格式，他们能感知到的则是最后的程序大小小于大多数其它 ISA 的程序。
为了能在一系列的程序上得到良好的代码压缩效果， RISC-V 架构师精心挑选了 RVC扩展中的指令。
同时，基于以下的三点观察，架构师们成功地将指令压缩到了 16 位。
第一，对十个常用寄存器（a0-a5， s0-s1， sp 以及 ra）访问的频率远超过其他寄存器；
第二，许多指令的写入目标是它的源操作数之一；
第三，立即数往往很小，而且有些指令比较喜欢某些特定的立即数。因此，许多 RV32C 指令只能访问那些常用寄存器；
一些指令隐式写入源操作数的位置；
几乎所有的立即数都被缩短了， load 和 store 操作只使用操作数整数倍尺寸的无符号数偏移量。
下图为RVC指令格式：
其中rs1’,rs2’, rd’如下图所示，只能用x8-x15,f8-f15这些寄存器。但有些指令可以使用所有通用寄存器作为操作数。
每个RVC指令都有对应的32位指令，下面列出所有的RV32C指令。
一、c.addispn
c.addi4spn rd’, uimm //x = x + uimm
加 4 倍立即数到栈指针 (Add Immediate, Scaled by 4, to Stack Pointer, Nondestructive). RV32IC and RV64IC.
扩展形式为 addi rd, x2, uimm, 其中 rd=8+rd’. uimm=0 时非法。
imm
func354987623rd'opcode
nametype1514131211109876543210
c.addi4spnCIW00000
示例：to do
二、c.fld
c.fld rd’, uimm(rs1’) //f = M + uimm]
浮点双字加载 (Floating-point Load Doubleword). RV32DC and RV64DC.
扩展形式为 fld rd, uimm(rs1), 其中 rd=8+rd’, rs1=8+rs1’
immimm
func3543rs1'76rd'opcode
nametype1514131211109876543210
c.fldCL00100
示例：to do
三、c.fsd
c.fsd rs2’, uimm(rs1’) //M + uimm] = f
浮点双字存储 (Floating-point Store Doubleword). RV32DC and RV64DC.
扩展形式为 fsd rs2, uimm(rs1), 其中 rs2=8+rs2’, rs1=8+rs1’
immimm
func3543rs1'76rd'opcode
nametype1514131211109876543210
c.fsdCL10100
示例：to do
四、c.lw
c.lw rd’, uimm(rs1’) //x = sext(M + uimm])
字加载 (Load Word). RV32IC and RV64IC.
扩展形式为 lw rd, uimm(rs1), 其中 rd=8+rd’, rs1=8+rs1’.
immimm
func3543rs1'26rd'opcode
nametype1514131211109876543210
c.lwCL01000
示例：to do
五、c.addi
c.addi rd, imm //x = x + sext(imm)
加立即数 (Add Immediate). RV32IC and RV64IC.
扩展形式为 addi rd, rd, imm.
immimm
func35rd43210opcode
nametype1514131211109876543210
c.addiCI00001
示例：to do
六、c.jal
c.jal offset //x = pc+2; pc += sext(offset)
链接跳转 (Jump and Link). RV32IC.
扩展形式为 jal x1, offset.
imm
func31149810673215opcode
nametype1514131211109876543210
c.jalCJ00101
示例：to do
七、c.li
c.li rd, imm //x = sext(imm)
立即数加载 (Load Immediate). RV32IC and RV64IC.
扩展形式为 addi rd, x0, imm.
immimm
func35rd43210opcode
nametype1514131211109876543210
c.liCI01001
示例：to do
八、c.lui
c.lui rd, imm//x = sext(imm << 12)
高位立即数加载 (Load Upper Immediate). RV32IC and RV64IC.
扩展形式为 lui rd, imm. 当 rd=x2 或 imm=0 时非法。
immimm
func317rd1615141312opcode
nametype1514131211109876543210
c.luiCI01101
示例：to do
九、c.srli
c.srli rd’, uimm //x = x >>u uimm
立即数逻辑右移 (Shift Right Logical Immediate). RV32IC and RV64IC.
扩展形式为 srli rd, rd, uimm, 其中 rd=8+rd’
immimm
func35rd'43210opcode
nametype1514131211109876543210
c.srliCA1000001
示例：to do
十、c.srai
c.srai rd’, uimm //x = x >>s uimm
立即数算术右移 (Shift Right Arithmetic Immediate). RV32IC and RV64IC.
扩展形式为 srai rd, rd, uimm, 其中 rd=8+rd’.
immimm
func35rd'43210opcode
nametype1514131211109876543210
c.sraiCA1000101
示例：to do
十一、c.andi
c.andi rd’, imm //x = x & sext(imm)
与立即数 (AND Immediate). RV32IC and RV64IC.
扩展形式为 andi rd, rd, imm, 其中 rd=8+rd’.
immimm
func35rd'43210opcode
nametype1514131211109876543210
c.andiCA1001001
示例：to do
十二、c.sub
c.sub rd’, rs2’ //x = x - x
减 (Subtract). RV32IC and RV64IC.
扩展形式为 sub rd, rd, rs2. 其中 rd=8+rd’, rs2=8+rs2’.
rd'rs2'opcode
nametype1514131211109876543210
c.subCA1000110001
示例：to do
十三、c.xor
c.xor rd’, rs2’ //x = x ^ x
异或 (Exclusive-OR). RV32IC and RV64IC.
扩展形式为 xor rd, rd, rs2, 其中 rd=8+rd’, rs2=8+rs2’.
rd'rs2'opcode
nametype1514131211109876543210
c.xorCA1000110101
示例：to do
十四、c.or
c.or rd’, rs2’ //x = x | x
或 (OR). RV32IC and RV64IC.
扩展形式为 or rd, rd, rs2, 其中 rd=8+rd’, rs2=8+rs2’.
rd'rs2'opcode
nametype1514131211109876543210
c.orCA1000111001
示例：to do
十五、c.and
c.and rd’, rs2’ //x = x & x
与 (AND). RV32IC and RV64IC.
扩展形式为 and rd, rd, rs2, 其中 rd=8+rd’, rs2=8+rs2’
rd'rs2'opcode
nametype1514131211109876543210
c.andCA1000111101
示例：to do
十六、c.subw
c.subw rd’, rs2’ //x = sext((x - x))
减字 (Subtract Word). RV64IC.
扩展形式为 subw rd, rd, rs2. 其中 rd=8+rd’, rs2=8+rs2’. .
rd'rs2'opcode
nametype1514131211109876543210
c.subwCA1001110001
示例：to do
十七、c.addw
c.addw rd’, rs2’ //x = sext((x + x))
加字 (Add Word). RV64IC.
扩展形式为 addw rd, rd, rs2, 其中 rd=8+rd’, rs2=8+rs2’.
rd'rs2'opcode
nametype1514131211109876543210
c.addwCA1001110101
示例：to do
十八、c.j
c.j offset //pc += sext(offset)
跳转 (Jump). RV32IC and RV64IC.
扩展形式为 jal x0, offset.
imm
func31149810673215opcode
nametype1514131211109876543210
c.jCJ10101
示例：to do
十九、c.bnez
c.bnez rs1’, offset //if (x ≠ 0) pc += sext(offset)
不等于零时分支 (Branch if Not Equal to Zero). RV32IC and RV64IC.
扩展形式为 bne rs1, x0, offset, 其中 rs1=8+rs1’.
immimm
func3843rs1'76215opcode
nametype1514131211109876543210
c.bnezCI11101
示例：to do
二十、c.beqz
c.beqz rs1’, offset //if (x == 0) pc += sext(offset)
等于零时分支 (Branch if Equal to Zero). RV32IC and RV64IC.
扩展形式为 beq rs1, x0, offset, 其中 rs1=8+rs1’.
immimm
func3843rs1'76215opcode
nametype1514131211109876543210
c.beqzCI11001
示例：to do
二十一、c.slli
c.slli rd, uimm //x = x << uimm
立即数逻辑左移 (Shift Left Logical Immediate). RV32IC and RV64IC.
扩展形式为 slli rd, rd, uimm.
immimm
func35rd43210opcode
nametype1514131211109876543210
c.slliCI00010
示例：to do
二十二、c.fldsp
c.fldsp rd, uimm(x2) //f = M + uimm]
栈指针相关浮点双字加载 (Floating-point Load Doubleword, Stack-Pointer Relative). RV32DC
and RV64DC.
扩展形式为 fld rd, uimm(x2).
immimm
func35rd43876opcode
nametype1514131211109876543210
c.fldspCI00110
示例：to do
二十三、c.lwsp
c.lwsp rd, uimm(x2) //x = sext(M + uimm])
栈指针相关字加载 (Load Word, Stack-Pointer Relative). RV32IC and RV64IC.
扩展形式为 lw rd, uimm(x2). rd=x0 时非法。
immimm
func35rd43276opcode
nametype1514131211109876543210
c.lwspCI01010
示例：to do
二十四、c.flwsp
c.flwsp rd, uimm(x2) //f = M + uimm]
栈指针相关浮点字加载 (Floating-point Load Word, Stack-Pointer Relative). RV32FC.
扩展形式为 flw rd, uimm(x2).
immimm
func35rd43276opcode
nametype1514131211109876543210
c.flwspCI01110
示例：to do
二十五、c.mv
c.mv rd, rs2 //x = x
移动 (Move). RV32IC and RV64IC.
扩展形式为 add rd, x0, rs2. rs2=x0 时非法
rdrs2opcode
nametype1514131211109876543210
c.mvCA100010
示例：to do
二十六、c.fsdsp
c.fsdsp rs2, uimm(x2) //M + uimm] = f
栈指针相关浮点双字存储 (Floating-point Store Doubleword, Stack-Pointer Relative). RV32DC and RV64DC.
扩展形式为 fsd rs2, uimm(x2).
imm
543876rs2opcode
nametype1514131211109876543210
c.fsdspCSS10110
示例：to do
二十七、c.fswsp
c.fswsp rs2, uimm(x2) //M + uimm] = f
栈指针相关浮点字存储 (Floating-point Store Word, Stack-Pointer Relative). RV32FC.
扩展形式为 fsw rs2, uimm(x2)
imm
543276rs2opcode
nametype1514131211109876543210
c.fswspCSS11110
示例：to do
二十八、c.nop
空操作，只增加PC值。对应 addi x0,x0,0
immimm
func35rd43210opcode
nametype1514131211109876543210
c.nopCI0000000000000001
示例：to do
二十九、c.ebreak
c.ebreak RaiseException(Breakpoint)
环境断点 (Environment Breakpoint). RV32IC and RV64IC.
扩展形式为 ebreak.
immimm
func35rd43210opcode
nametype1514131211109876543210
c.nopCI1001000000000010
示例：to do
三十、c.addi16sp
c.addi16sp imm //x = x + sext(imm)
加 16 倍立即数到栈指针 (Add Immediate, Scaled by 16, to Stack Pointer). RV32IC and RV64IC.
扩展形式为 addi x2, x2, imm. imm=0 时非法。
func3946875opcode
nametype1514131211109876543210
c.addi16spnCIW0110001001
示例：to do
三十一、c.jr
c.jr rs1//pc = x
寄存器跳转 (Jump Register). RV32IC and RV64IC.
扩展形式为 jalr x0, 0(rs1). 当 rs1=x0 时非法。
func39rs1opcode
nametype1514131211109876543210
c.jrCI10000000010
示例：to do
三十二、c.jalr
c.jalr rs1 t = pc+2; pc = x; x = t
寄存器链接跳转 (Jump and Link Register). RV32IC and RV64IC.
扩展形式为 jalr x1, 0(rs1). 当 rs1=x0 时非法
func39rs1opcode
nametype1514131211109876543210
c.jalrCI10010000010
示例：to do
xxxxx
示例：to do
xxxxx
示例：to do
完
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