triennale-appunti-steffo/public/materials/year1/architettura/3_assembly.md

Assembly

Useremo il RISC-V.
Esso è little-endian, ed è indirizzato a gruppi di 8 bit.

Registri

RISC-V ha a disposizione 32 registri da 64 bit, che vanno da x0 a x31.

Un dato a 32 bit viene chiamato word, uno a 64 bit viene chiamato doubleword.

• x0: costante
• x1: indirizzo risultato
• x2: indirizzo della cima dello stack
• x3: indirizzo dell'area di memoria con variabili globali
• x4: indirizzo dell'area di memoria specifica del thread attivo
• x5: registro temporaneo
• x6: registro temporaneo
• x7: registro temporaneo
• x8: frame pointer
• x9: registro salvato, può essere copiato in memoria
• x10: argomento o risultato delle funzioni
• x11: argomento o risultato delle funzioni
• x12: argomento delle funzioni
• x13: argomento delle funzioni
• x14: argomento delle funzioni
• x15: argomento delle funzioni
• x16: argomento delle funzioni
• x17: argomento delle funzioni
• x18: registro salvato, può essere copiato in memoria
• x19: registro salvato, può essere copiato in memoria
• x20: registro salvato, può essere copiato in memoria
• x21: registro salvato, può essere copiato in memoria
• x22: registro salvato, può essere copiato in memoria
• x23: registro salvato, può essere copiato in memoria
• x24: registro salvato, può essere copiato in memoria
• x25: registro salvato, può essere copiato in memoria
• x26: registro salvato, può essere copiato in memoria
• x27: registro salvato, può essere copiato in memoria
• x28: registro temporaneo
• x29: registro temporaneo
• x30: registro temporaneo
• x31: registro temporaneo

Operazioni

Operazioni aritmetiche

Sono sempre formate da tre operandi: registro a cui il risultato verrà assegnato e gli argomenti dell'operazione.

• add: addizione
• sub: sottrazione
• addi: addizione di costanti

Esempio

add a, b, c

Equivalente Python

a = b + c

Operazioni di trasferimento dati

Permettono di caricre / scaricare dati dalla memoria.

Operazioni logiche

Consentono di effettuare operazioni di logica.

• and
• or
• ...

Operazioni di shift

Consentono di spostare i bit di un registro di alcune posizioni, moltiplicando o dividendo effettivamente per potenze di 2.

Operazioni condizionali

Consentono di saltare ad un'altra serie di istruzioni se certe condizioni si verificano.

• blt: minore di, signed
• bge: maggiore di, signed
• bltu: minore di, unsigned
• bgeu: maggiore di, unsigned

Operazioni non-condizionali

Consentono di saltare ad un'altra serie di istruzioni in qualunque caso.

Chiamare una procedura

jal x1, ProcedureLabel

Salva l'indirizzo dell'istruzione successiva in x1, poi salta a ProcedureLabel.

Ritornare da una procedura

jalr x0, 0(x1)

Ritorna all'indirizzo puntato da x1.

Memoria

Per accedere a una posizione in memoria, si usa offset(indirizzo).

Esempio

64(x22) accede al 64° byte dopo la posizione di memoria archiviata in x22.

Segni

E' possibile usare rappresentazione standard o a complemento-a-2.

Possiamo usare la sign extension quando abbiamo un dato che vogliamo portare a un numero di bit maggiore di quello che è.

Esempio

[0]101 0101 --> 0000 0000 [0]101 0101
[1]100 0000 --> 1111 1111 [1]100 0000

Operazioni di sincronizzazione

• lr: load reserved
• sc: store conditional

Load reserved

lr rd, (rs1)

Non ho la minima idea di come funzioni.

Controlla se rs1 è bloccato; se sì, mette un valore != 0 in rd...?

Forse... crea un lock in rd?

Store conditional

sc rd, rs2, (rs1)

Non ho la minima idea di come funzioni.

Copia il dato da rs2 a rs1, se non è bloccato, e metti x0 in rd...?

Carica un dato... se ho ancora il lock, altrimenti, metti x0 in rd.

Unlock

sd x0, 0(x20)

Operazioni floating point