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RISC-V 架构手册（中文版）—— 开源指令集指南 (RISC-V-Reader-Chinese-v2p1)

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简介：
《RISC-V架构手册（中文版）》是针对开源指令集架构RISC-V的权威指南，详细介绍了其设计理念和规范，并提供了详细的示例与应用说明。 自2011年推出以来，RISC-V迅速普及。我们认为一份简洁的程序员指南将进一步推动其发展，并帮助初学者理解为何它是一个有吸引力的指令集，以及与传统指令集架构(ISA)的不同之处。此外，在研究生期间自学资源中，它也受到了高度评价。

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  • RISC-V 架构手册（中文版）—— 开源指令集指南 (RISC-V-Reader-Chinese-v2p1)
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    《RISC-V架构手册（中文版）》是针对开源指令集架构RISC-V的权威指南，详细介绍了其设计理念和规范，并提供了详细的示例与应用说明。 自2011年推出以来，RISC-V迅速普及。我们认为一份简洁的程序员指南将进一步推动其发展，并帮助初学者理解为何它是一个有吸引力的指令集，以及与传统指令集架构(ISA)的不同之处。此外，在研究生期间自学资源中，它也受到了高度评价。
     
  • RISC-V文档合集(RISC-V-Reader-Chinese-v2p1).rar
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    该文档合集提供了关于RISC-V指令集架构的全面介绍和深度解析，内容涵盖架构原理、设计规范及应用案例等，适用于开发者和技术爱好者深入学习。 RISC-V是一种基于精简指令集计算（Reduced Instruction Set Computing, RISC）原则的开源处理器架构。它具有模块化的设计理念，允许用户根据需要选择不同的扩展来定制处理器特性。 该体系结构的特点包括： - 简化的5级流水线设计，使得实现更简单且性能较高。 - 采用固定长度指令格式，便于硬件实现和提高编译器效率。 - 具有丰富的寄存器文件（32个通用目的寄存器），方便进行快速的数据处理。 RISC-V的指令集分为基础核心以及多个可选扩展。其中基础部分包括整数运算、分支跳转等基本功能，而各种扩展则提供了更多高级特性如浮点计算(F)、压缩(C)，原子操作(A)和虚拟内存(M)支持等等。 这些特点使得RISC-V成为了一个灵活且高效的处理器架构选择，在学术研究与工业应用中都得到了广泛的关注和发展。
     
  • RISC-V-Reader-Chinese-v2p1修订版.pdf
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    《RISC-V Reader 中文版 v2p1 修订版》是对开源架构RISC-V的深度解读与技术探讨，适合研究人员和工程师阅读。本次修订更新了最新技术进展与应用案例。 RISC-V 是一种开源的指令集架构（Instruction Set Architecture, ISA），设计简洁、可扩展且易于实现，适用于从简单的嵌入式系统到复杂的应用程序的各种场景。其设计理念基于模块化和增量型ISA，允许硬件设计者根据具体需求选择或排除特定部分的指令集。例如，基础整数指令集RV32I 包含了 32个整数寄存器，并且只支持 32位整数操作。 在 RV32I 中定义的基本指令格式包括基本的操作码、寄存器地址和其他相关信息。这些指令涵盖了整数计算、Load 和 Store 指令，条件分支以及无条件跳转等基础功能。此外，RISC-V 的汇编语言部分介绍了函数调用规范，这是编写代码时必须遵循的规则，并定义了参数传递和寄存器保存恢复的具体方法。 在 RISC-V 中还提供了多种标准扩展指令集以实现不同的特性需求。例如 RV32F 和 RV32D 分别支持单精度和双精度浮点操作，包括加载、存储及算术运算等功能。RISC-V 还定义了原子指令集用于多线程环境下的不可分割操作，并提供了一个压缩版本的指令集RV32GC 以减少代码大小并提高执行效率。 此外，RISC-V 支持向量计算指令和动态类型化寄存器，支持单指令多数据（SIMD）的操作。这使得它能够在多线程环境中进行高效的并行处理。在特权架构方面，RISC-V 定义了机器模式和用户模式等状态以及异常处理机制，并且提供基于页面的虚拟内存管理功能。 未来可选扩展包括“B”扩展用于位操作，“E”扩展适用于嵌入式系统，“H”扩展支持虚拟化与管理程序使用。“L” 和 “Q” 扩展则分别提供了十进制浮点和四精度浮点计算能力。这些特性共同确保了 RISC-V 能够满足现代操作系统的需求。 附录部分中包含了详细的RISC-V 指令列表，方便查询参考。它避免了许多早期计算机指令集中的不合理特征，并且其开放性和模块化设计使其成为学习 ISA 和汇编级编程的理想工具。该手册的编写和翻译工作得到了包括 C.Gordan Bell 和 Ivan Sutherland 在内的行业重量级人物的认可与支持，这进一步证明了 RISC-V 作为一种新兴架构的重要地位以及此手册在推广和教育中的价值。Michael B. Taylor 特别强调了RISC-V作为教学工具的巨大潜力，它有助于学生理解计算机的基本工作原理，并为他们在高级语言层面上的工作打下坚实的基础。
     
  • RISC-V指令集指南手册
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    《RISC-V指令集指南手册》是一本全面介绍RISC-V架构及其指令系统的权威资料，适合硬件设计者、软件开发者及计算机科学爱好者阅读。 ### RISC-V指令集手册知识点概述 #### 一、RISC-V指令集手册基本信息与版本迭代 **手册名称**：RISC-V指令集手册 **版本**：2.1 版 **出版时间**：2016年5月31日 **作者**：Andrew Waterman, Yunsup Lee, David Patterson, Krste Asanović **所属机构**：University of California, Berkeley #### 二、RISC-V指令集手册主要内容 ##### 2.1 版本更新内容： - **注释部分补充和完善** - **章节版本管理优化**，每一章都有独立的版本号 - **长指令编码调整**，对超过64位的长指令格式进行了修改以避免移动rd区分符 - **CSR指令描述方式变更**：使用基本整数格式来表示，并引入了计数器寄存器。 - **SCALL和SBREAK指令重命名**为ECALL和EBREAK，编码与功能保持不变。 - **浮点NaN处理规则澄清** - 明确规定当发生溢出时从浮点到整型转换后的返回值 - 更详细地定义了LRSC（Load-ReserveStore-Conditional）操作在各种情况下的行为规范 - 提出了RV32E ISA提案，减少整数寄存器数量以适应特定需求。 - **调用约定修订**：放宽软浮点调用时的栈对齐要求，并详细描述了RV32E调用约定 - 更新C压缩扩展提案至版本1.9 ##### 2.0 版本主要内容： - 将ISA分为一个整数基本内核和多个标准扩展。 - **指令格式重组**以提高立即数编码效率。 - 定义为小端存储器系统，而大端、双端被视为非标准变体 - 引入Load-ReservedStore-Conditional（LRSC）原子操作指令集 - AMO和LRSC支持释放一致性模型 - **FENCE指令**：增加细粒度的内存与IO序列化控制功能。 - 加入fetch-and-XOR AMO，调整AMOSWAP编码以优化性能 - 使用AUIPC替代RDNPC，并改进JAL指令格式及目标寄存器设置 - 简化了JALR的设计并允许存储更多数据于函数指针中 - 重命名部分浮点指令：MFTX.S、MFTX.D分别更名为FMV.X.S、FMV.X.D；MXTF.S、MXTF.D改为FMV.S.X和FMV.D.X； - MFFSR与MTFSR改名为FRCSR和FSCSR - 新增独立访问fcsr寄存器舍入模式及状态位的指令：FRRM, FSRM, FRFLAGS 和 FSFLAGS #### 三、RISC-V指令集手册的意义与应用价值 该手册不仅为设计者提供了详细的规范，还给软硬件开发者和研究学者提供了一个深入了解架构的机会。通过持续更新，它确保了体系结构的稳定性和兼容性，并展示了社区对这一领域的贡献和支持。这有助于促进RISC-V生态系统的发展壮大。
     
  • RISC-V学习资源与开放架构设计指南 The RISC-V Reader
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    《The RISC-V Reader》是一本汇集了关于RISC-V架构的学习资源和设计指南的综合性书籍，适合初学者及专业开发者深入理解RISC-V指令集及其应用。 《RISC-V开放架构设计之道》是一本关于RISC-V架构的书籍，深入浅出地介绍了RISC-V的设计理念、指令集以及应用前景等内容。这本书适合对计算机体系结构感兴趣的读者阅读，无论是初学者还是专业人士都能从中获得有益的知识和见解。
     
  • RISC-V指令手册指南
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    《RISC-V指令手册指南》是一本全面介绍RISC-V开源架构指令集的手册，旨在帮助开发者深入理解并有效使用该体系结构。 RISC-V指令集手册卷2特权体系结构Privileged Architecture 版本1.7文档的翻译版本为1.0。请注意，这个规范的初稿在成为标准之前可能会有所改动。
     
  • RISC-V 中文手册 v2p1.pdf
    优质
    本手册为RISC-V架构提供全面的技术指南和参考资料，适用于处理器设计与开发人员。包含了RISC-V指令集体系结构的详细说明及应用案例分析。 RISC-V-中文手册-v2p1提供了关于RISC-V架构的详细解释和指导。该文档旨在帮助读者理解并掌握RISC-V指令集体系结构的相关知识和技术细节。
     
  • RISC-V指令集手册II：特权架构
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    《RISC-V指令集手册II：特权架构》详细阐述了RISC-V处理器的核心规范与操作模式，涵盖中断、异常处理及虚拟内存管理等关键特性。 《RISC-V指令集手册第二卷：特权体系结构》详细介绍了开源架构RISC-V的高级特性及其与系统特权相关的部分。这种基于精简指令集计算机（RISC）原理的设计能够支持从微控制器到高性能处理器的各种实现。 该文档涵盖了多个模块，每个模块都有特定版本号以方便管理和标准化。Machine ISA 1.11和Supervisor ISA 1.11是两个关键的组成部分：前者定义了基本硬件和简单操作系统的指令集；后者提供了包括虚拟内存管理、中断处理在内的额外功能支持。 手册于2019年6月8日由RISC-V基金会正式发布，版本号为***-Priv-MSU-Ratified。这表明Machine和Supervisor的ISA模块已达到稳定的“核准”状态。“核准状态”的标志意味着文档已经得到技术社群的认可。 多位专家参与了手册的编写工作，包括SiFive公司的Andrew Waterman以及加州大学伯克利分校的Krste Asanović等业界领袖，这些贡献者共同推动了RISC-V的发展。他们的背景多样且广泛，体现了该指令集社区的合作精神和开放性。 文档采用Creative Commons Attribution 4.0 International License发布，确保其可以被公众自由使用和分享。这对于开源架构至关重要，因为它有助于扩大RISC-V的接受度和支持范围。 文档内容的变化反映了RISC-V持续的发展和完善。“Moved Machine and Supervisor spec to Ratified status”这一变更表明这些模块已从草案阶段进入标准化完成阶段，这是整个社区的重要里程碑。这使得硬件和软件开发可以在一个稳定的基础上进行，从而提高系统的可靠性和效率。 此外，手册还增加了对描述与注释的改进，并提出了一项“hypervisor extension”的草稿提案，显示了RISC-V向更高级虚拟化技术迈进的趋势。这对于满足未来的复杂需求至关重要。 模块化设计是RISC-V的核心优势之一。这种灵活性允许开发者根据需要选择特定指令集扩展而无需支持整个架构，从而实现优化和高效开发。 文档还规定了一些标准中断源的保留用途，以确保不同硬件实施之间的兼容性以及系统软件的一致性。这对于操作系统与硬件间的交互至关重要。 综上所述，《RISC-V指令集手册第二卷：特权体系结构》提供了全面的特权体系架构描述，涵盖了从基础到操作系统的细节，并展望了未来的扩展功能如虚拟化技术。随着文档不断更新，RISC-V在多样化计算需求中的潜力和应用前景愈发显著。
     
  • RISC-V 指南中文手册
    优质
    《RISC-V指南中文手册》是一本全面介绍RISC-V指令集架构的中文教程，适合处理器设计与计算机体系结构的学习者和从业人员阅读。 资源来自互联网，这里提供一份RISC-V的中文教程手册《RISC-V-Reader-Chinese-v2p1.pdf》供大家下载与查阅。