RISC-V 压缩指令子集 (RVC) 是否总是汇编成二进制文件中的 32 位指令？

Question

我很困惑。当我在二进制文件中汇编压缩指令子集时，我得到了 32 位指令，但我认为我会得到 16 位指令，因为 RVC 子集是用 16 位编码的。RVC（压缩）子集中的指令在汇编后是否总是扩展为 32 位指令，或者它们应该是 16 位长？RISC-V的官方指令集手册中是这么写的：

RVC 是在每个 RVC 指令扩展为基本 RISC-V 指令之一的约束下设计的：RV32I、RV64I 或 RV128I

Answer 1

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RVC 是在每个 RVC 指令扩展为基本 RISC-V 指令之一的约束下设计的：RV32I、RV64I 或 RV128I

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该声明是关于芯片 \xe2\x80\x94 的内部实现技术，它允许芯片设计者将压缩指令 1:1 映射到等效的 32 位指令，这意味着压缩指令不会对通过此映射器的硬件，即对解码没有影响（以映射器为模），对寄存器文件没有影响，对执行单元没有影响，流水线旁路和停顿等。 \xc2\xa0 “无影响”适用于单周期实现、简单的流水线实现以及更复杂的乱序实现。

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（他们在这里解释的一件事是，例如，为什么压缩指令集中没有“保存/恢复多个寄存器”指令，因为这样可以为此提供适当的压缩。\xc2\xa0 但是，它会添加对基本指令集中尚未提供的附加状态的要求。）

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某些工具链似乎无法正确处理压缩指令。

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我正在使用 SiFive 的 rv64elf-gcc，它运行良好，带有选项-mabi=ilp32 -march=rv32imac。（供参考：riscv64-unknown-elf-gcc-8.3.0-2019.08.0-x86_64-linux-ubuntu14/bin/riscv64-unknown-elf-gcc）

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测试.c：

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    int foo(int a) { return a+1; }\n

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命令：

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$ riscv64-unknown-elf-gcc-8.3.0-2019.08.0-x86_64-linux-ubuntu14/bin/riscv64-unknown-elf-gcc test.c -o test.o -mabi=ilp32 -march=rv32imac -c -O3\n\n$ riscv64-unknown-elf-gcc-8.3.0-2019.08.0-x86_64-linux-ubuntu14/bin/riscv64-unknown-elf-objdump -D test.o\n

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测试.o（-O3）：

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...\nDisassembly of section .text:\n\n00000000 <foo>:\n   0:   0505                    addi    a0,a0,1   # 2 byte instruction\n   2:   8082                    ret               # 2 byte instruction\n...\n

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test.o（未优化）：

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...\nDisassembly of section .text:\n\n00000000 <foo>:\n   0:   1101                    addi    sp,sp,-32\n   2:   ce22                    sw      s0,28(sp)\n   4:   1000                    addi    s0,sp,32\n   6:   fea42623                sw      a0,-20(s0)   # 4 byte instruction\n   a:   fec42783                lw      a5,-20(s0)   # 4 byte instruction\n   e:   0785                    addi    a5,a5,1\n  10:   853e                    mv      a0,a5\n  12:   4472                    lw      s0,28(sp)\n  14:   6105                    addi    sp,sp,32\n  16:   8082                    ret\n...\n

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