寄存器和内存，risc-v

Question

我在我的大学学习计算机体系结构，我想我不知道计算机系统和 C 语言概念的基础知识，很少有事情让我感到困惑，我一直在寻找它，但找不到答案想让我更困惑所以在这里上传问题。

1。我认为寄存器在 CPU 中保存一条指令、存储地址或任何类型的数据。我还学习了内存布局。

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堆栈

动态数据

静态数据

文字

保留部分

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那么寄存器在 CPU 中有这样的内存布局吗？或者我只是将它与计算机的 5 个组件（输入、输出、内存、控制、数据路径）的内存布局混淆了。我认为这是这 5 个组件的布局之一。

RISC-V（C 中的 while 循环）

Loop:
   slli x10, x22, 3
   add x10, x10, x25
   ld x9, 0(x10)
   bne x9, x24, Exit
   addi x22, x22, 1
   beq x0, x0, Loop
Exit:...

那么这个操作发生在哪里呢？注册？

1. 我学习了 RISC-V 寄存器，如下所示。

• x0：常数值0
• x1：返回地址
• ...
• x5-x7、x28-x31：临时文件
• ...

如果寄存器在我上面绘制的那个内存布局中，那么x0，x1的东西包含在哪里？从这里开始没有意义。所以我很困惑我怎么能认为注册看起来像。

在我的脑海中一切都是那么抽象，所以我猜这个问题听起来有点奇怪。如果有什么不明白的，请给我评论。

Answer 1

那么寄存器在 CPU 中有这样的内存布局吗？

不，那是零意义，你的想法在这里是错误的。

寄存器文件是它自己的独立空间，而不是内存地址空间的一部分。它不能用变量索引，只能通过将寄存器编号硬编码到指令中，所以x2 是“x1 之后的下一个寄存器”或任何东西没有任何意义。例如你不能遍历寄存器。 它们只是两个独立的 32 位或 64 位数据存储空间，软件可以随意使用它们。

将它们分解的自然类别基于软件/调用约定：

• 堆栈指针
• 调用保留寄存器（函数调用不会修改它们，或者相反，如果你想在函数中使用一个，你必须保存/恢复它）
• call-clobbered 寄存器（必须假定函数调用会踩到它们，反之可以在不保存/恢复的情况下使用）
• 零寄存器。

还有参数传递与返回值寄存器。