RISC-V 中 JAL 和 JALR 指令的偏移地址
Offset address for JAL and JALR instrctions in RISC-V
在RISC-V规范中，写了JAL和JALR指令中的立即数转换为跳转偏移量为：
将给定的立即数符号扩展到 XLEN 位。
将 LSB 设置为零。
关于这个我有几个问题。
问题 1
对于 JAL，这给出了一个范围：
000000000000 to 111111111110
也就是4KiB。
在这里，如果 LSB 必须始终为零，为什么立即数不被视为地址的强制性 0 LSB 之前的 12 位，从而将地址范围增加到：
[000000000000]0 to [111111111111]0
[ ]表示给定的立即数偏移量，在给定的立即数偏移量的末尾内部添加一个零。也就是说，
左移一位给地址
将结果符号扩展为 XLEN 位。
问题 2
如何区分正偏移和负偏移？是否使用了给定偏移量的 MSB？
JAL 有一个 20 位偏移量和一个寄存器作为操作数。
它的运算是pc := pc + sxt ( imm20 << 1 ).
从公式可以看出，分支是相对于 pc 的。立即数可以从 JAL 本身达到 +/- 1 MB。立即数移动一位，真正的 LSB 始终为零，因此未编码。
因为 RISC V 支持 16 位（两个字节）的倍数指令，我们不能假设下一个 LSB 也为零，就像 MIPS（具有 32 位指令）一样。
除了执行分支之外，JAL 中的寄存器操作数可选择用于捕获 return 地址。
JAL 的功能是使用其 20 位范围执行适度远的 pc 相关分支或调用。 （与 RISC V 条件分支指令对比，后者只有 12 位用于 +/- 4 KB 范围。）
JALR 有一个 12 位偏移量和两个寄存器作为操作数。
它的运算是pc := ( rs1 + sxt ( imm12 ) ) & -2.
从公式可以看出，分支是寄存器间接的，相对于rs1中的值。
像JAL一样，JALR也可以捕获return地址。
JALR 用于从函数 return（在汇编中又名 RET。在这种形式中 $ra 用作源寄存器，没有 return地址被捕获）。这使用零作为偏移量（即不需要偏移量）。
JALR 也用于执行间接函数调用：通过函数指针调用、虚拟方法分派等。这些使用也使用零作为偏移量。
JALR也可以和AUIPC顺序使用。
AUIPC 有一个 20 位偏移量和一个寄存器作为操作数。
它的运算是rd := pc + ( imm20 << 12 ).
它计算与 pc 相关的立即数的上半部分（同时还提供与 pc 无关的下半部分）。
结合JALR，可以完成32位pc-relative分支或调用。
AUIPC r5, labelFarAway # AUIPC encodes upper 20 bits of label's distance from pc
JALR r5, $ra, labelFarAway # JALR encodes the lower 12 bits of same
在RISC-V规范中，写了JAL和JALR指令中的立即数转换为跳转偏移量为：
将给定的立即数符号扩展到 XLEN 位。
将 LSB 设置为零。
关于这个我有几个问题。
问题 1
对于 JAL，这给出了一个范围：
000000000000 to 111111111110
也就是4KiB。
在这里，如果 LSB 必须始终为零，为什么立即数不被视为地址的强制性 0 LSB 之前的 12 位，从而将地址范围增加到：
[000000000000]0 to [111111111111]0
[ ]表示给定的立即数偏移量，在给定的立即数偏移量的末尾内部添加一个零。也就是说，
左移一位给地址
将结果符号扩展为 XLEN 位。
问题 2
如何区分正偏移和负偏移？是否使用了给定偏移量的 MSB？
JAL 有一个 20 位偏移量和一个寄存器作为操作数。
它的运算是pc := pc + sxt ( imm20 << 1 ).
从公式可以看出，分支是相对于 pc 的。立即数可以从 JAL 本身达到 +/- 1 MB。立即数移动一位，真正的 LSB 始终为零，因此未编码。
因为 RISC V 支持 16 位（两个字节）的倍数指令，我们不能假设下一个 LSB 也为零，就像 MIPS（具有 32 位指令）一样。
除了执行分支之外，JAL 中的寄存器操作数可选择用于捕获 return 地址。
JAL 的功能是使用其 20 位范围执行适度远的 pc 相关分支或调用。 （与 RISC V 条件分支指令对比，后者只有 12 位用于 +/- 4 KB 范围。）
JALR 有一个 12 位偏移量和两个寄存器作为操作数。
它的运算是pc := ( rs1 + sxt ( imm12 ) ) & -2.
从公式可以看出，分支是寄存器间接的，相对于rs1中的值。
像JAL一样，JALR也可以捕获return地址。
JALR 用于从函数 return（在汇编中又名 RET。在这种形式中 $ra 用作源寄存器，没有 return地址被捕获）。这使用零作为偏移量（即不需要偏移量）。
JALR 也用于执行间接函数调用：通过函数指针调用、虚拟方法分派等。这些使用也使用零作为偏移量。
JALR也可以和AUIPC顺序使用。
AUIPC 有一个 20 位偏移量和一个寄存器作为操作数。
它的运算是rd := pc + ( imm20 << 12 ).
它计算与 pc 相关的立即数的上半部分（同时还提供与 pc 无关的下半部分）。
结合JALR，可以完成32位pc-relative分支或调用。
AUIPC r5, labelFarAway # AUIPC encodes upper 20 bits of label's distance from pc
JALR r5, $ra, labelFarAway # JALR encodes the lower 12 bits of same