RISC-V使用LUI / ADDI在寄存器中生成-1 / 0xFFFFFFFF嗎？

Question

我正在學習如何為RISC-V處理器編寫代碼。 我想將0xFFFFFFFF的值存儲到內存/寄存器中。

我可以通過在其前面添加一個lui來擴展addi指令的12個立即數，如下所示：

lui t0, 0xFFFFF
addi t0, t0, 0x7FF

但是結果最終將類似於0xFFFFF7FF 。

那么，我該如何產生該價值呢？

Answer 1

詢問C編譯器：

unsigned foo(){return 0xFFFFFFFF;}

使用Clang -O3針對RISC-V編譯到此asm （在Godbolt上） ：

foo():
    addi    a0, zero, -1
    ret

（gcc僅使用li a0, -1偽指令並將細節留給匯編器。通常，您應該執行相同的操作，除非您想考慮選擇可以更高效地生成的常量。）

RISC-V addi將其立即數符號擴展為32（或64）位 ，因此，如果要在第12位中添加一個，則需要在選擇高位時加以考慮。

在這種情況下，高位的正確起始值為0因此您可以完全優化lui 。

RISC-V使用2的補碼有符號整數，因此符號擴展僅表示加寬時將符號位復制到所有較高位置。

Answer 2

首先讓我們分析代碼的問題所在：

lui t0, 0xFFFFF
addi t0, t0, 0x7FF

lui指令將20位立即數0xFFFFF左移12位后得到的值加載到t0 。 因此， t0導致0xFFFFF000 。
addi 號擴展了12位立即數0x7FF ，並將其添加到寄存器t0 。 由於立即數的最高有效位（即符號位）為零，因此其符號擴展的32位值為0x000007FF 。 然后將此值添加到t0 ，之前為0xFFFFF000 。 因此， t0的結果值為0xFFFFF7FF 。

如該答案中已經解釋的，您可以通過利用符號擴展的工作方式來優化lui指令：符號擴展會傳播符號位，這是最高有效位。

12位立即數0xFFF由1組成，包括最高有效位（即符號位）。 因此，其32位符號擴展名是0xFFFFFFFF ，它已經對應於您想要的值：

addi t0, zero, 0xFFF

如果您一直堅持使用lui和addi這兩個指令，只需將所有0加載到t0的高位：

lui t0, 0
addi t0, t0, 0xFFF