谁能帮我在 32 位 RISC-V 中从控制台读取 64 位

Question

我是汇编新手，但谁能教我如何在 32 位 RISC-V 中从控制台读取 64 位？

    .eqv SYS_EXITO, 10
    .eqv CON_PRTSTR, 4
    .eqv CON_PRTINT, 1
    .eqv CON_RDINT, 5
    .eqv BUFSIZE, 100
    .data
prompt:
    .asciz "Read 64 bit integer:"
result:
    .asciz "Output:"
    
buf:
    .space BUFSIZE
    .text

main:
    la a0, prompt
    li a7, CON_PRTSTR
    ecall 

    la a0, buf
    li a1, BUFSIZE
    li a7, CON_RDINT
    ecall

然后我们输入4294967295，出现如下错误

Error in /private/var/folders/bf/t4py6npj0v38grsvrgvq1dx00000gn/T/hsperfdata_sotarosuzuki/riscv1.asm line 24: Runtime exception at 0x00400020: invalid integer input (syscall 5)

那么，我应该将整数作为字符串读取并将其转换为整数吗？我已经搜索过这个解决方案，但找不到。

Answer 1

是的，如果您不能使用玩具系统调用，请读取一个字符串并对其执行 total = total*10 + digit，其中 digit = c-'0'。你需要做 extended-precision 乘法，所以像 (total << 3) + (total << 1).

这样的 extended-precision shifts 可能更容易

检查编译器输出 on Godbolt。例如，GCC 使用移位，clang 使用 mul/mulhu(high unsigned) 作为 lo * lo 32x32=>64 位部分积，而 mul 作为 high半叉积 (hi * lo)。它的指令更少，但取决于 RISC-V CPU 和快速乘法器比 shift/or.

更快

(RISC-V extended-precision加法不方便，因为没有进位标志，需要把carry-out模拟成unsigned sum = a+b; carry = sum<a;)

#include <stdint.h>

uint64_t strtou64(unsigned char*p){
    uint64_t total = 0;
    unsigned digit = *p - '0';    // peeling the first iteration is usually good in asm
    while (digit < 10) {     // loop until any non-digit character
        total = total*10 + digit;
        p++;                // *p was checked before the loop or last iteration
        digit = *p - '0';   // get a digit ready for the loop branch
    }
    return total;
}

Clang 的输出较短，所以我将展示它。它当然遵循标准的调用约定，取a0中的指针，返回一对寄存器中的64位整数，a1:a0:

# rv32gc clang 14.0  -O3
strtou64:
        mv      a2, a0
        lbu     a0, 0(a0)         # load the first char
        addi    a3, a0, -48       # *p - '0'
        li      a0, 9
        bltu    a0, a3, .LBB0_4   # return 0 if the first char is a non-digit
        li      a0, 0               # total in a1:a0 = 0   ;  should have done these before the branch
        li      a1, 0                           # so a separate ret wouldn't be needed
        addi    a2, a2, 1           # p++
        li      a6, 10              # multiplier constant
.LBB0_2:                            # do{
        mulhu   a5, a0, a6            # high half of (lo(total) * 10)
        mul     a1, a1, a6            # hi(total) * 10
        add     a1, a1, a5            # add the high-half partial products
        mul     a5, a0, a6            # low half of  (lo(total) * 10)
        lbu     a4, 0(a2)                # load *p
        add     a0, a5, a3            # lo(total) =  lo(total*10) + digit
        sltu    a3, a0, a5            # carry-out from that
        add     a1, a1, a3            # propagate carry into hi(total)
        addi    a3, a4, -48             # digit = *p - '0'
        addi    a2, a2, 1                # p++ done after the load; clang peeled one pointer increment before the loop
        bltu    a3, a6, .LBB0_2     # }while(digit < 10)
        ret
.LBB0_4:
        li      a0, 0               # return 0 special case
        li      a1, 0               # because clang was dumb and didn't load these regs before branching
        ret

如果您想采用 GCC 的 shift/or 策略，应该很容易看到该插槽如何插入到 clang 正在使用的相同逻辑中。您可以查看像 return u64 << 3 这样的函数的编译器输出，以了解哪些指令是其中的一部分。

顺便说一句，我在编写 C 语言时考虑了编译成合适的 asm，使编译器可以轻松地将其转换为 do{}while 循环，条件位于底部。我在 NASM Assembly convert input to integer?

的回答中基于 x86 asm

谁能帮我在 32 位 RISC-V 中从控制台读取 64 位

Could anyone help me to read 64 bit from console in 32 bit RISC-V

64-bit

assembly

bigint

riscv

rars-simulator