compiler-errors - “lui a4,%hi(0x0001ff00)”的异常行为

Question

我的%hi()汇编器功能有问题。
此问题特定于RISC-V GNU汇编器。编译程序:

lui     a4,%hi(0x0001ff00)     # Does not give what I expect
lui     a4,0x1f                #
.word   0x0001f737             #

与

riscv32-unknown-elf-as  -o strange_lui.o strange_lui.s
riscv32-unknown-elf-objdump -D strange_lui.o 

给

strange_lui.o:     file format elf32-littleriscv
Disassembly of section .text:
00000000 <.text>:
0:  00020737            lui a4,0x20
4:  0001f737            lui a4,0x1f
8:  0001f737            lui a4,0x1f

我相信这三行应该编译为同一代码。那我在这里想念什么？我正在使用:

riscv32-unknown-elf-as  -v
GNU assembler version 2.31.1 (riscv32-unknown-elf) using BFD version (GNU Binutils) 2.31.1

Answer 1

%hi(...)函数比看起来更聪明。它不仅返回给定参数的前20位。
%hi预计将在lui指令中使用，不久之后将跟另一条指令add %lo(...)一起使用，该指令将通过提供低12位来完成寄存器的32位加载。

在add指令执行期间，低12位将被符号扩展以产生32位值，然后将其添加到寄存器的原始内容中。当低位12的高位为0时，此符号扩展步骤对寄存器的现有高20位没有影响。但是，当低12位的高位为1时，符号扩展的作用是从寄存器的高20位的现有值中减去1。

在这种情况下，%hi(0x0001ff00)函数看到低位12的最左位为'1'。因此，它预期将由后面的add %lo(0x0001ff00)执行减法，并将0x00020写入寄存器的高20位。该0x00020将通过预期的符号扩展0001f转换为所需的add。

如果要让程序为所有三个语句生成相同的指令，请给%hi一个参数，该参数的低12位在其最左位置为0。像lui %hi(0x0001f700)这样的东西就可以做到。