什么可能导致 RISC-V 上的 SIGILL（非法指令除外）答案

【问题标题】：What might cause a SIGILL (other than an illegal instruction) on RISC-V什么可能导致 RISC-V 上的 SIGILL（非法指令除外）
【发布时间】：2021-07-15 17:20:00
【问题描述】：

我正在尝试将一些 Forth 加载到我在 RISC-V SBC 上运行的 Forth 编译器中（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。随后的OK说明Forth编译器已经编译成功了。

然后第二行是这个词 cuboid 的调用，然后是程序（在本例中是在 GDB 下运行）已使用 SIGILL 兑现的消息。

但是，这是反汇编显示的内容：

(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，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，并且此机制适用于我在命令行中定义的单词（而不是从文件中读取）。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存在问题，但我看不到它或为什么它会生成此信号。

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

【问题讨论】：

什么是事先说明？显示前面的说明可能更有帮助。 addi 没有错：甚至没有任何潜在的特权。
这是在模拟器上吗？还是这是真正的硬件？
您给出的上下文很少，这可能是因为您在编译一个新单词后忘记刷新 icache。但是，由于您没有提供 minimal reproducible example 或回答我关于仿真的问题，我无法确定这是否是导致此问题的原因。
很抱歉，您已经离开了家：它是真正的硬件，而不是仿真 - RVBoards Nezha SBC。其他信号——当然是错误的访问——在引发并且指令没有错位时会被看到（如果加载但不是从文件中运行，它将按预期在此地址执行）。前面的指令是 Forth 解释器的一部分（见上面的编辑）
@adrianmcmenamin 尝试在写完新单词后立即添加fence.i 指令。最好将此添加到,的机器代码中

标签： assembly gdb riscv forth

【解决方案1】：

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fence.i指令，将指令缓存与内存的当前状态同步。

【讨论】：