什么可能导致 RISC-V 上的 SIGILL(非法指令除外)

What might cause a SIGILL (other than an illegal instruction) on RISC-V

我正在尝试将一些 Forth 加载到我的 Forth 编译器 运行ning 在 RISC-V SBC 上(尽管我不认为这是一个与 Forth 相关的问题):

 >load /root/repos/riscyforth/test2.4th
 : cuboid * * [ The cuboid has a volume of ] . ;
 
 OK
 cuboid
  
 
 Program received signal SIGILL, Illegal instruction.
 0x0000003ff7dbd038 in ?? ()

上面显示的是我用 Forth 加载文件,第一行回显到终端,是单词 cuboid 的定义。后面的OK说明Forth编译器编译成功了。

然后第二行是调用这个词,cuboid,然后是程序(在本例中是 运行 在 GDB 下)用 SIGILL 兑现的消息。

但是,反汇编显示如下:

(gdb) disassemble 0x3ff7dbd038, 0x3ff7dbd078
Dump of assembler code from 0x3ff7dbd038 to 0x3ff7dbd078:
=> 0x0000003ff7dbd038:  addi    s9,s9,-8
   0x0000003ff7dbd03c:  sd  s7,0(s9)
   0x0000003ff7dbd040:  li  s8,63
   0x0000003ff7dbd044:  slli    s8,s8,0x20
   0x0000003ff7dbd048:  lui t0,0xf7dbd
   0x0000003ff7dbd04c:  ori t0,t0,0
   0x0000003ff7dbd050:  slli    t0,t0,0x20
   0x0000003ff7dbd054:  srli    t0,t0,0x20
   0x0000003ff7dbd058:  or  s8,s8,t0
   0x0000003ff7dbd05c:  addi    s8,s8,112
   0x0000003ff7dbd060:  mv  s7,s8
   0x0000003ff7dbd062:  nop
   0x0000003ff7dbd064:  lui t0,0x10
   0x0000003ff7dbd068:  addi    t0,t0,1976 # 0x107b8 <COLON_NEXT>
   0x0000003ff7dbd06c:  jr  t0
   0x0000003ff7dbd070:  addi    a2,sp,868
   0x0000003ff7dbd072:  nop
   0x0000003ff7dbd074:  unimp
   0x0000003ff7dbd076:  unimp

这完全符合我的预期,并且可以看出在 0x0000003ff7dbd038 处有一条非常好的指令。

此内存作为可执行文件映射到系统中,此机制适用于我在命令行上定义的词(与从文件中读入相反)。此外,如果我只是在我加载的文件中定义单词,然后从命令行 运行 它也很好(我知道这些可能表明加载有问题,但我看不到它或者为什么它会生成这个信号。

更令人困惑的是,如果我使用 GDB 单步执行代码,那么我不会遇到此 SIGILL 问题,并且从 0x0000003ff7dbd038 开始的代码会按我的预期执行。

这是 RVBoards Nezha 上的 RV64 - 在此之前执行标准的 Forth 解释器命令:

  NEXT:
            ld s8, 0(s7)                        #word address register takes content of next secondary
            addi s7, s7, ADDRWIDTH              #next secondary along

   RUN:
            ld t0, 0(s8)                        #extract first instruction address of primative

与 x86 不同,RISC-V 不允许编写机器代码并在没有同步的情况下执行它,即使在同一个线程中也是如此。在执行新编写的机器代码之前,发出一条fence.i指令使指令缓存与当前内存状态同步。