试图了解跳转指令如何在存在不同程序计数器时计算地址

Question

目前我正在理解 RISC-V(ISA) 指令集架构，具有三个扩展 I、M 和 C 扩展。我几乎理解了 I、M 和 C 扩展 的所有指令，但我还没有发现 jumps 和 branches 指令在 2 个不同的情况下如何工作counter 呈现，以及它们如何计算下一条指令的地址和我们给出的标签的立即值。

注意：在C-extension中程序计数器递增+2，因为C意味着压缩并且它包含16-bit说明。在 I 和 M 扩展 中，程序计数器递增 +4 因为 I 和 M 包含 32-bit 指令。

我有两个例子，我想了解 jumps 和 branches 如何计算下一条指令的地址和给定标签的立即值。谁能提供或解释一下发生跳转或分支时计算指令下一个地址的公式。我提供了两个 RISC-V 汇编的例子。请帮助我。提前致谢。

示例 1：

0x0  addi x5,x0,12  #x5 = x0 + 12
0x4  c.addi x6,0    #x6 = x6 + 0 
     l1:
0x6  c.addi x8,6    #x8 = x8 + 6 
0x8  c.jal end      # ?
0xA  c.li x7,2      #x7 = x7 + 2
     end:
0xC  c.mv x6,x8     #x6 = x8
0xE  bne x5,x6,l1   # ?
0x12 c.add x7,x6    # x7 = x7 + x6
0x14 add x8,x5,x7   # x8 = x5 + x7
0x18 c.jal end      # ?

示例 2：

0x0  addi x5,x0,12  #x5 = x0 + 12
0x4  c.addi x6,1    #x6 = x6 + 1
     l1:
0x6  c.li x7,1      #x7 = x7 + 1
0x8  beq x6,x7,end  # ?
0xC  c.add x7,x6    #x7 = x7 + x6
end:
0xE  add x8,x5,x7   #x8 = x5 + x7
0x12 c.jal l1       # ?
0x14 sub x9,x8,x6   #x9 = x8 + x6

Answer 1

不确定这是否是最好的方法

<p id="x"></p> // replace **{{c}}** blank element hence it will impact anything

调用成功后ajax

success: function(data){ // data will hold whatever is returned from the url
           $("#x").html(data['c']); // This will populate the p element with your value
           alert("Hello");
         },

你也可以隐藏ment

Answer 2

bne 和 beq 是 32 位指令，允许 13 位立即字节偏移，只需要 12 位存储，因为低位始终为零，因此不存储（所有指令都是 2 字节的倍数）。

13位立即数用于pc-relative寻址模式，所以当条件分支发生时，硬件计算：

pc' := pc + signExtend(immediate12 ## 0)

其中pc'是下一个pc，##表示按位串联。当不采用分支时，它会计算通常的 pc' := pc + 4 这是顺序流。

进行符号扩展以将立即数解释为带符号的，这意味着立即数可以是负数或正数，分别向后或向前跳转。

13 位分支目标立即数的12 位分布存储在整个指令的多个字段中。选择这些字段是为了与其他立即数有良好的重叠，并允许寄存器字段相对于其他指令格式保留在同一位置。

c.jal指令在16位指令中编码了12位立即数；立即数以 11 位编码（同样因为低位总是零，所以不需要在指令中表示它）。硬件采用 11 位编码的立即数，在末尾添加一个额外的 0 使其成为 12 位，然后符号扩展到全角（我们也可以说它首先符号扩展到全角，然后乘以 2 — 结果相同).操作是 pc' := pc + signExtend(imm11 ## 0) 其中 ## 是串联。

一旦我们知道了处理器如何计算分支目标 pc，pc'，我们就可以在汇编指令时简单地逆向计算。减去目标标签（to）和当前pc（from）之间的差异，然后除以2并截断以适应字段宽度。

如果截断改变了数值，那么立即数对于指令的字段来说太大了，因此无法编码。

内联编码立即字段的值：

0x0  addi x5,x0,12  #x5 = x0 + 12
0x4  c.addi x6,0    #x6 = x6 + 0 
     l1:
0x6  c.addi x8,6    #x8 = x8 + 6 
0x8  c.jal end      # ?                  **(to-from)/2=(0xC-0x8)/2=2**
0xA  c.li x7,2      #x7 = x7 + 2
     end:
0xC  c.mv x6,x8     #x6 = x8
0xE  bne x5,x6,l1   # ?                  **(0x6-0xE)/2=-4**
0x12 c.add x7,x6    # x7 = x7 + x6
0x14 add x8,x5,x7   # x8 = x5 + x7
0x18 c.jal end      # ?                  **(0xC-0x18)/2=-6**

0x0  addi x5,x0,12  #x5 = x0 + 12
0x4  c.addi x6,1    #x6 = x6 + 1
     l1:
0x6  c.li x7,1      #x7 = x7 + 1
0x8  beq x6,x7,end  # ?                    **(0xE-0x8)/2=3**
0xC  c.add x7,x6    #x7 = x7 + x6
end:
0xE  add x8,x5,x7   #x8 = x5 + x7
0x12 c.jal l1       # ?                    **(0x6-0x12)/2=-6**
0x14 sub x9,x8,x6   #x9 = x8 + x6

符号扩展用于将短符号字段变成全宽值。

一个 11 位编码的立即数，如 c.jal，以 -6 和 +6 为例，在二进制中看起来像这样：

# Example using -6
                     * The bit under the * is the MSB
                     |
                     11111111010    # -6 in 11 bits

11111111111111111111111111111010    # -6 in 32 bits
********************* Copied from the MSB in 11 bits


# Example using +6
                     * The bit under the * is the MSB
                     |
                     00000000110    # 6 in 11 bits

00000000000000000000000000000110    # 6 in 32 bits
*********************  Copied from the MSB in 11 bits

The Most Significant Bit 是最高位，如果为 1 则表示数字为负数。为了在加宽（例如从 11 位到 32 位）时保留值，将较短字段中的 MSB 传播到所有额外宽度的位。

试图了解跳转指令如何在存在不同程序计数器时计算地址

Trying to understand how jump instruction calculate the address when different Program counter present

riscv

instruction-set