小飞飞 发表于 2020-6-12 13:02:45

RISC-V嵌入式开发入门篇2:RISC-V汇编语言程序设计(中)

本帖最后由 小飞飞 于 2020-8-21 02:46 编辑

随着国内第一本RISC-V中文书籍《手把手教你设计CPU——RISC-V处理器篇》正式上市,越来越多的爱好者开始使用开源的蜂鸟E203 RISC-V处理核,很多初学者留言询问有关RISC-V工具链使用的问题,因此本公众号将开始陆续发表若干篇有关RISC-V软件工具链使用的文章,包括:
[*]RISC-V嵌入式开发准备篇1:编译过程简介
[*]RISC-V嵌入式开发准备篇2:嵌入式开发的特点介绍
[*]RISC-V嵌入式开发入门篇1:RISC-V GCC工具链的介绍
[*]RISC-V嵌入式开发入门篇2:RISC-V汇编语言程序设计(上)
[*]RISC-V嵌入式开发入门篇2:RISC-V汇编语言程序设计(中)
[*]RISC-V嵌入式开发入门篇2:RISC-V汇编语言程序设计(下)
[*]RISC-V嵌入式开发上手篇:基于HBird-E-SDK平台的软件开发与运行
[*]RISC-V嵌入式开发实践篇:运行开源蜂鸟E200 MCU更多示例程序
[*]RISC-V嵌入式开发新奇篇:基于Windows Eclipse IDE的软件开发与运行
[*]RISC-V嵌入式开发升华篇:基于开源蜂鸟E200 MCU移植RTOS
本文为RISC-V嵌入式开发准备篇1:编译过程简介。本文的目的是对编译过程进行简单的科普与回顾,为后续详细介绍“RISC-V GCC工具链”和“RISC-V汇编语言程序设计”打下基础。
注:本文力求通俗易懂,主要面向初学者,对编译过程有所了解的读者可以忽略此文。

1.5 RISC-V汇编程序示例1.5.1 定义标签
标签名称通常在一个冒号(:)之前,常见的标签分为文本标签和数字标签。文本标签在一个程序文件中是全局可见的,因此定义必须使用独一无二的命名,文本标签通常被作为分支或跳转指令的目标地址,示例如下:


数字标签为0到9之间的数字表示的标签,数字标签属于一种局部标签,需要使可以被重新定义。在被引用之时,数字标签通常需要带上一个字母“f”或者“b”的后缀,“f”表示向前,“b”表示向后,示例如下:
1.5.2 定义宏
宏(macro)是汇编语言中具有一组独立功能的汇编语句被组织在一起,然后可以以宏调用的方式进行调用。示例如下:

1.5.3 定义常数
在汇编语言中可以使用.equ伪操作定义常数,并赋予其一个别名,然后在汇编程序中直接使用其别名,示例如下:

1.5.4 立即数赋值
在汇编语言中可以使用RISC-V的伪指令li进行立即数的赋值。li不是真正的指令,而是一种RISC-V的伪指令,等效于若干条指令(计算得到立即数)。有关RISC-V伪指令的更多介绍请参见中文书《手把手教你设计CPU——RISC-V处理器篇》附录A.15。示例如下:

上述指令经过汇编之后产生的指令如下,可以看出li指令等效于若干条指令。

1.5.5 标签地址赋值
在汇编语言中可以使用RISC-V的伪指令la进行标签地址的赋值。la不是真正的指令,而是一种RISC-V的伪指令,等效于若干条指令(计算得到标签的地址)。有关RISC-V伪指令的更多介绍请参见中文书《手把手教你设计CPU——RISC-V处理器篇》附录A.15。示例如下:

上述指令经过汇编之后产生的指令如下,可以看出la指令等效于auipc和addi这两条指令。

1.5.6 设置浮点舍入模式
对于RISC-V浮点指令而言,可以通过一个额外的操作数来设定舍入模式(Rounding Mode),譬如fcvt.w.s指令需要舍入零(round-to-zero)则可以写为fcvt.w.s a0, fa0, rtz,如果没有指定舍入模式,则默认使用动态舍入模式(dyn)。有关RISC-V浮点指令的舍入模式,请参见中文书《手把手教你设计CPU——RISC-V处理器篇》附录A.14.4节了解更多信息。
不同舍入模式的缩写分别如下:

[*]rne: 最近舍入,朝向偶数方向(round to nearest, ties to even)
[*]rtz: 朝零舍入(round towards zero)
[*]rdn: 向下舍入(round down)
[*]rup: 向上舍入(round up)
[*]rmm: 最近舍入,朝向最大幅度方向(round to nearest, ties to max magnitude)
[*]dyn: 动态舍入模式(dynamic rounding mode)



1.5.7 完整实例
为便于读者更加理解汇编程序,以下是一个完整的汇编程序实例。
本篇完,感谢关注:RISC-V单片机中文网

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