RISC-V 用户级参考或参考实现

Question

总结：RISC-V 用户级 ISA 的最终参考或参考实现是什么？

上下文：RISC-V 网站有“The RISC-V Instruction Set Manual”，很好地解释了用户级指令，但没有给出确切的规范。我现在正在尝试构建一个用户级 ISA 模拟器，并打算稍后编写一个 FPGA 实现，所以确切的行为对我来说很重要。

参考实现就足够了，但最好尽可能简单——即我会尝试理解流水线实现仅作为最后的手段。 重要的是了解指定的 ISA 而不是单个 CPU 实现或编译器实现。

显示我的问题的一个例子是 AUIPC 指令：散文解释说“AUIPC 从 20 位 U 立即数形成一个 32 位偏移量，用零填充最低 12 位，将此偏移量添加到pc，然后将结果放入寄存器 rd。”我想知道这是指旧 PC 还是新 PC，即 AUIPC 指令或下一条指令的位置。我查看了“RISCV Angel”实现，但这似乎掩盖了（旧）PC 的低位——不仅仅是直接的——我在规范中找不到任何理由，甚至在更改规范的历史（因为天使有点老）。我现在没有答案，而是有两个关于 AUIPC 的问题。许多其他说明给我带来了类似的问题。

Answer 1

AFAICT 您引用的 RISC-V 指令集手册是最接近权威参考的东西。如果其中有不清楚或不正确的内容，您可以在维护该文档的 Github 站点上打开问题：https://github.com/riscv/riscv-isa-manual

就 AIUPC 而言，当前手册第 9 页底部的这句话暗示了答案，但没有明确说明：

还有一个额外的用户可见寄存器：程序计数器 pc 保存当前指令的地址。

基于该陈述，我认为 AIUPC 指令看到和操作的 pc 值是 AIUPC 指令本身的地址。

对 JALR 指令的讨论支持这种解释：

间接跳转指令JALR（跳转和链接寄存器）使用I型编码。目标地址是通过将 12 位有符号 I-立即数添加到寄存器 rs1 中获得的，然后将结果的最低有效位设置为零。跳转后的指令地址（pc+4）写入寄存器rd。

鉴于以下指令的地址表示为 pc+4，显然在 JALR 执行期间可见的 pc 值是JALR 指令本身。

手册的最新草案（https://github.com/riscv/riscv-isa-manual/releases/download/draft-20190321-ba17106/riscv-spec.pdf）使情况更加清晰。代替当前手册中的这个：

AUIPC 将 12 个低位零位附加到 20 位 U 立即数，将结果符号扩展为 64 位，然后将其添加到 pc 并将结果放入寄存器 rd.

最新的草稿说：

AUIPC 从 20 位 U 立即数形成一个 32 位偏移量，用零填充最低 12 位，将此偏移量添加到 AUIPC 指令的 pc 中，然后将结果放入在寄存器rd中。