architecture - RISC-V 中 JAL 的定义是什么以及如何使用它？

Question

我不明白 JAL 在 RISC-V 中是如何工作的，因为我看到了多个相互矛盾的定义。例如，如果我引用这个网站:
https://rv8.io/isa.html

它说:JAL rd,offset将第三个参数作为偏移量，但在某些情况下显示 JAL rd, imm反而。有什么不同？

似乎 JAL 应该采用一个函数并在 rd 中返回其输出(我不知道为什么有些消息来源同时将其称为 ra 和 rd)。但如果是这样，子程序或函数是什么？ rd似乎被定义为寄存器目的地，而imm似乎只是一个整数..

真的很困惑请帮忙。

Answer 1

在 jal说明imm (或 imm20 )是一个 20 位二进制数。
offset是imm的解释由 jal说明:imm的内容左移 1 个位置，然后符号扩展到地址的大小(当前为 32 或 64 位)，从而生成一个值为 -100 万(大约)到 +100 万的整数。

此 offset整数被添加到 jal 的地址中指令本身获取要调用的函数的地址。这个新地址被放入 PC，程序继续执行，无论指令位于该地址。

同时，jal后面的指令地址存储到 CPU 寄存器 rd .被调用的函数可能稍后会使用 this 返回，使用 jalr rn操作说明。

RISC-V 硬件允许将 32 个整数寄存器中的任何一个指定为 rd .如果寄存器 0 (x0) 被指定为 rd然后返回地址被丢弃，你实际上有一个 +/1 MB goto而不是函数调用。

标准 RISC-V ABI(一种软件约定，与硬件无关)指定对于正常功能 rd应该是寄存器 1 (x1)，然后通常称为 ra (退货地址)。寄存器 5 (x5) 也常用于特殊的运行时库函数，例如在函数开始和结束时保存和恢复寄存器的特殊函数。

RISC-V 指令集手册建议 CPU 设计者可能会选择添加特殊硬件(return address stack)来制作严格嵌套的 jal x1/x5,offset 对。和 `jalr x1/x5' 的运行速度比预期的要快，因此遵循标准 ABI 可能会有优势。但是，即使使用其他寄存器，程序也能正常工作。