Instruções RISC-V

Rodolfo Azevedo

MC404 - Organização Básica de Computadores e Linguagem de Montagem

http://www.ic.unicamp.br/~rodolfo/mc404

Contexto

• Nos slides anteriores, vimos algumas das instruções e registradors do RISC-V
• Agora vamos avançar ampliando o conjunto de instruções e também trazendo novos registradores

Meta da aula de hoje

Ser capaz de entender e implementar em assembly códigos que contenham as seguintes estruturas:

• if
• if-else
• while
• for

if then else

Se uma dada condição for verdadeira (if), então execute um trecho de código. Caso contrário (else), execute outro trecho de código.

if (x == 5)
  a += 7;
else
  a += 15;

while

Enquanto uma dada condição for verdadeira, execute um trecho de código.

x = 20;
y = 10;
while (x != y)
{
  x += 2;
  y += 3;
}

for

Execute um trecho de código um número fixo de vezes.

  a = 0;
  for (i = 0; i < 100; i ++)
    a += i;

Relembrando os Registradores

Instruções de comparação

Exemplo

• Como saber se i < j?

  slt t0, t1, t2   # onde t1 deve ter o valor de i, t2 de j e t0 terá o resultado
  

• Se i < 0

  • t0 = 1

• Caso contrário

  • t0 = 0

Instruções de salto

São instruções que desviam a execução do programa para um endereço diferente da próxima instrução

Instruções de saltos condicionais

Você pode inverter a ordem dos operandos se necessário!

Exemplo

• Se x == 0, some z = y + 5, caso contrário z = y + 7

  # supondo que t0 tenha o valor de x, t1 de y e t2 de z
      beq t0, zero, e_zero
      addi t2, t1, 7
      j fim
  e_zero: 
      addi t2, t1, 5
  fim:
  

Pseudo-instruções

Pseudo-instruções não são instruções reais, mas são úteis para escrever código mais legível. O montador converteem uma ou mais instruções reais

Outros exemplos de pseudo-instruções

Exemplos de código em alto nível vs Assembly

Para cada código em C, faça uma implementação em assembly para o RISC-V

if then else

if (x == 5)
  a += 7;
else:
  a += 15;

Resolução

main:
  addi t1, zero, 9
  add t2, zero, zero
  addi t0, zero, 5
  bne t1, t0, else
  
  addi t2, t2, 7
  j fim
else:
  addi t2, t2, 15
 
fim:
  jr	ra

while

x = 20;
y = 10;
while x != y
{
  x += 2;
  y += 3;
}

Resolução

main:
  addi t0, zero, 20   # x
  addi t1, zero, 10   # y

loop :
  beq t0, t1, fim     # x == y ? vá para o fim
  addi t0, t0, 2
  addi t1, t1, 3
  j loop

fim:
  jr ra               # retorne

for

  a = 0;
  for (i = 0; i < 100; i ++)
    a += i;

Resolução

main:
  addi t0, zero, 0    # i
  addi t1, zero, 0    # a
  addi t2, zero, 100  # constante 100 para limite do for

for:
  bge t0, t2, fim     # i >= 100 ? vá para o fim
  add t1, t1, t0      # a += i
  addi t0, t0, 1      # i++
  j loop              # vá para o início do loop

fim:
  jr ra               # retorne