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RISC-V汇编学习（三）—— RV指令集

article 2026/3/17 6:17:56

有了前两节对于RISC-V汇编、寄存器、汇编语法等的认识，本节开始介绍RISC-V指令集和伪指令。

前面说了RISC-V的模块化特点，是以RV32I为作为ISA的核心模块，其他都是要基于此为基础，可以这样认为：RISC-V ISA = 基本整数指令集+多个可选扩展指令集；另外RISC-V的ISA spec上是从指令类型和指令格式开始介绍指令的；但从一个嵌入式软件开发人员的角度来说，不是特别适合学习和记忆，所以我这里简单罗列下，不多讲解，感兴趣可以参考spec。

1 指令类型

1.1 组成格式

在这里插入图片描述
所有RISC-V指令都是固定长度的32位，这有助于简化指令解码过程。每个指令都由以下几个关键部分组成：

  • opcode：这是7位的操作码，用来标识指令的基本类型。
  • funct3：这是一个3位的功能码，与opcode一起使用以进一步细化指令的类别。
  • funct7：某些指令使用额外的7位功能码来更精确地定义指令的行为。
  • rs1/rs2/rd：这些是5位的寄存器地址，分别代表源寄存器1、源寄存器2和目的寄存器。
  • imm：立即数字段，其大小和位置根据指令类型的不同而变化。

1.2 类型

RISC-V定义了几种基本的指令格式，每一种都针对特定类型的运算或操作。这些格式包括：R型、I型、S型、B型、U型、J型。

  • R型（Register）
    用于寄存器间的算术/逻辑运算（如ADD x1, x2, x3）
    字段：opcode确定操作类型，funct3和funct7进一步指定具体操作（如区分ADD与SUB）

  • I型（Immediate）
    用于立即数操作（如ADDI x1, x2, 42）或加载指令（如LW x1, 100(x2)）
    立即数：12位符号扩展，直接嵌入指令中

  • S型（Store）
    存储数据到内存（如SW x3, 200(x4)）
    立即数：12位拆分为imm[11:5]和imm[4:0]，组合后作为偏移地址。

  • B型（Branch）
    条件分支（如BEQ x1, x2, label）
    立即数：13位（符号扩展后左移1位），拆分为imm[12|10:5|4:1|11]，支持更大跳转范围

  • U型（Upper Immediate）
    加载高20位立即数（如LUI x1, 0x12345）或构造地址（如AUIPC）
    立即数：20位直接嵌入高位，低12位由后续指令补充

  • J型（Jump）
    长距离无条件跳转（如JAL x1, label）
    立即数：20位符号扩展后左移1位，支持±1MB跳转范围

但在实际应用中，我们也很难记住这么汇编指令机器码，一般情况下也不会有错，具体可以参考spec。

2 指令命名

下图是RV32I基础指令集的⼀⻚图形表示，将有下划线的字⺟从左到右连接起来，即可组成完整的RV32I指令集。集合标志{}内列举了指令的所有变体，变体⽤加下划线的字⺟或下划线字符_表示，特别的，下划线字符_表示对于此指令变体不需⽤字符表示
在这里插入图片描述

以slt指令为例，如下示意图：大括号{ }内列举了每组指令的所有变体，这些变体通过带下滑线的字母（单独的下划线_表示空字段），从左到右连接带下滑线的字母即可组成完整的指令集，比如slt意思是set less than，相当于是一种缩写，完整语句方便我们快速清晰的理解指令的作用。
在这里插入图片描述
上图可以表示：slt、slti、sltu、sltiu 这4条RVI指令。

下面将列举以下RISC-V指令集：

  • RVI(包括RV32I与RV64I)
  • RVM(包括RV32M与RV64M)
  • RVFD(包括RV32FD与RV64FD)
  • RVA(包括RV32A与RV64A)

3 RVI指令集

RVI是 RISC-V 指令集架构的基础部分，它定义了32位整数运算的核心指令集。RVI 包括 RV32I（32位整数指令集）和 RV64I（64位整数指令集），它们为处理器提供了执行基本计算任务的能力；包括：内存操作指令、逻辑指令、分支和跳转指令、算术指令等等，下面就一一列举。

3.1 内存操作指令

在RISC-V中，内存操作主要通过加载（Load）和存储（Store）两类指令来实现。这些指令允许程序从内存读取数据到寄存器（Load），或将寄存器中的数据写入内存（Store）
在这里插入图片描述

指令格式功能描述操作（伪代码）指令集
LBlb rd, offset(rs1)加载字节（符号扩展）rd = SignExt(Mem[rs1 + offset][7:0])RV32I / RV64I
LBUlbu rd, offset(rs1)加载字节（无符号扩展）rd = ZeroExt(Mem[rs1 + offset][7:0])RV32I / RV64I
LHlh rd, offset(rs1)加载半字（符号扩展）rd = SignExt(Mem[rs1 + offset][15:0])RV32I / RV64I
LHUlhu rd, offset(rs1)加载半字（无符号扩展）rd = ZeroExt(Mem[rs1 + offset][15:0])RV32I / RV64I
LWlw rd, offset(rs1)加载字（RV32I：32位；RV64I：符号扩展至64位）RV32I: rd = Mem[rs1 + offset][31:0]
RV64I: rd = SignExt(Mem[rs1 + offset][31:0])		RV32I / RV64I
LWUlwu rd, offset(rs1)加载字（无符号扩展至64位）rd = ZeroExt(Mem[rs1 + offset][31:0])RV64I
LDld rd, offset(rs1)加载双字（64位）rd = Mem[rs1 + offset][63:0]RV64I
SBsb rs2, offset(rs1)存储字节Mem[rs1 + offset] = rs2[7:0]RV32I / RV64I
SHsh rs2, offset(rs1)存储半字Mem[rs1 + offset] = rs2[15:0]RV32I / RV64I
SWsw rs2, offset(rs1)存储字Mem[rs1 + offset] = rs2[31:0]RV32I / RV64I
SDsd rs2, offset(rs1)存储双字Mem[rs1 + offset] = rs2[63:0]RV64I

3.2 算术指令

算术指令狭义定义：仅包含加法、减法及其直接相关的操作，用于寄存器或寄存器与立即数之间的数值运算。
在这里插入图片描述

指令格式功能描述操作（伪代码）指令集
基础加减指令
ADDadd rd, rs1, rs2加法（忽略溢出）rd = rs1 + rs2RV32I / RV64I
SUBsub rd, rs1, rs2减法（忽略溢出）rd = rs1 - rs2RV32I / RV64I
ADDIaddi rd, rs1, imm立即数加法（符号扩展立即数）rd = rs1 + SignExt(imm)RV32I / RV64I
RV64I 扩展加减指令
ADDIWaddiw rd, rs1, imm立即数加法（32位，符号扩展至64位）rd = SignExt((rs1 + SignExt(imm))[31:0])RV64I
ADDWaddw rd, rs1, rs2加法（32位，符号扩展至64位）rd = SignExt((rs1 + rs2)[31:0])RV64I
SUBWsubw rd, rs1, rs2减法（32位，符号扩展至64位）rd = SignExt((rs1 - rs2)[31:0])RV64I
高位立即数构建指令
LUIlui rd, imm加载高位立即数（imm[31:12]）rd = imm << 12RV32I / RV64I
AUIPCauipc rd, imm将高位立即数与 PC 相加rd = PC + (imm << 12)RV32I / RV64I

伪指令表格：

伪指令格式功能描述实际转换（基础指令）适用指令集
寄存器操作
MVmv rd, rs寄存器间移动值addi rd, rs, 0RV32I / RV64I
NEGneg rd, rs取负值（rd = -rs）sub rd, x0, rsRV32I / RV64I
NEGWnegw rd, rs取负值（32位操作，符号扩展）subw rd, x0, rsRV64I
立即数操作
LIli rd, imm加载任意立即数到寄存器若 imm 在 12 位有符号范围内：addi rd, x0, imm
否则：lui rd, imm[31:12] + addi rd, rd, imm[11:0]		RV32I / RV64I
地址加载
LAla rd, symbol加载绝对地址（链接时解析）auipc rd, offset_hi + addi rd, rd, offset_lo
或 lui rd, offset_hi + addi rd, rd, offset_lo		RV32I / RV64I
LLAlla rd, symbol加载本地地址（PC相对，位置无关）auipc rd, offset_hi + addi rd, rd, offset_loRV32I / RV64I
符号扩展
SEXT.Wsext.w rd, rs将低32位符号扩展至64位（RV64I）addiw rd, rs, 0RV64I
空操作
NOPnop空操作（无实际效果）addi x0, x0, 0RV32I / RV64I

3.3 移位指令

移位指令用于对寄存器中的数据进行位级左移或右移，分为以下两类：

    1. 寄存器移位：移位位数由另一个寄存器的低 5 位（RV32I）或低 6 位（RV64I）指定。
    1. 立即数移位：移位位数由指令中的立即数字段直接指定。
      在这里插入图片描述
指令格式功能描述操作（伪代码）指令集
逻辑左移
SLLsll rd, rs1, rs2逻辑左移（低位补零）rd = rs1 << (rs2[4:0])（RV32I，取低5位）
rd = rs1 << (rs2[5:0])（RV64I，取低6位）		RV32I / RV64I
SLLIslli rd, rs1, shamt立即数逻辑左移rd = rs1 << shamt（shamt范围：RV32I为 0–31，RV64I为 0–63）RV32I / RV64I
SLLWsllw rd, rs1, rs232位逻辑左移（RV64I，低32位操作）rd = SignExt((rs1[31:0] << rs2[4:0]))RV64I
SLLIWslliw rd, rs1, shamt32位立即数逻辑左移（RV64I）rd = SignExt((rs1[31:0] << shamt)[31:0])（shamt范围：0–31）RV64I
逻辑右移
SRLsrl rd, rs1, rs2逻辑右移（高位补零）rd = rs1 >> (rs2[4:0])（RV32I）
rd = rs1 >> (rs2[5:0])（RV64I）		RV32I / RV64I
SRLIsrli rd, rs1, shamt立即数逻辑右移rd = rs1 >> shamtRV32I / RV64I
SRLWsrlw rd, rs1, rs232位逻辑右移（RV64I，低32位操作）rd = SignExt((rs1[31:0] >> rs2[4:0]))RV64I
SRLIWsrliw rd, rs1, shamt32位立即数逻辑右移（RV64I）rd = SignExt((rs1[31:0] >> shamt)[31:0])（shamt范围：0–31）RV64I
算术右移
SRAsra rd, rs1, rs2算术右移（高位补符号位）rd = rs1 >>> (rs2[4:0])（RV32I）
rd = rs1 >>> (rs2[5:0])（RV64I）		RV32I / RV64I
SRAIsrai rd, rs1, shamt立即数算术右移rd = rs1 >>> shamtRV32I / RV64I
SRAWsraw rd, rs1, rs232位算术右移（RV64I，低32位操作）rd = SignExt((rs1[31:0] >>> rs2[4:0]))RV64I
SRAIWsraiw rd, rs1, shamt32位立即数算术右移（RV64I）rd = SignExt((rs1[31:0] >>> shamt)[31:0])（shamt范围：0–31）RV64I

3.4 逻辑指令

逻辑指令用于对寄存器中的数据进行按位操作，分为以下两类：

  • 1.寄存器-寄存器操作：两个寄存器之间的按位运算。
  • 2.寄存器-立即数操作：寄存器与符号扩展后的立即数进行按位运算。
    在这里插入图片描述
指令格式功能描述操作（伪代码）指令集
按位与操作
ANDand rd, rs1, rs2按位与rd = rs1 & rs2RV32I / RV64Ity-reference
ANDIandi rd, rs1, imm立即数按位与（符号扩展立即数）rd = rs1 & SignExt(imm)RV32I / RV64Ity-reference
按位或操作
ORor rd, rs1, rs2按位或`rd = rs1rs2`
ORIori rd, rs1, imm立即数按位或（符号扩展立即数）`rd = rs1SignExt(imm)`
按位异或操作
XORxor rd, rs1, rs2按位异或rd = rs1 ^ rs2RV32I / RV64Ity-reference
XORIxori rd, rs1, imm立即数按位异或（符号扩展立即数）rd = rs1 ^ SignExt(imm)RV32I / RV64Ity-reference

伪指令：

伪指令格式功能描述实际转换（基础指令）适用指令集
NOTnot rd, rs按位取反（rd = ~rs）xori rd, rs, -1RV32I / RV64I

3.5 比较-置位指令

指令根据两个操作数的比较结果设置目标寄存器的值为 1 或 0，用于条件判断和逻辑控制，支持有符号和无符号比较。

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指令格式功能描述操作（伪代码）指令集
有符号比较
SLTslt rd, rs1, rs2有符号比较：若 rs1 < rs2，则 rd = 1，否则 rd = 0rd = (rs1 < rs2) ? 1 : 0 （有符号比较）RV32I / RV64Ity-reference
SLTIslti rd, rs1, imm有符号立即数比较：若 rs1 < SignExt(imm)，则 rd = 1rd = (rs1 < SignExt(imm)) ? 1 : 0RV32I / RV64Ity-reference
无符号比较
SLTUsltu rd, rs1, rs2无符号比较：若 rs1 < rs2，则 rd = 1rd = (rs1 < rs2) ? 1 : 0 （无符号比较）RV32I / RV64Ity-reference
SLTIUsltiu rd, rs1, imm无符号立即数比较（立即数符号扩展后按无符号比较）：若 rs1 < SignExt(imm)，则 rd = 1rd = (rs1 < SignExt(imm)) ? 1 : 0 （无符号比较）RV32I / RV64Ity-reference

伪指令：

伪指令格式功能描述实际转换（基础指令）适用指令集
零值判断
SEQZseqz rd, rs若 rs == 0，则 rd = 1，否则 0sltiu rd, rs, 1RV32I / RV64I
SNEZsnez rd, rs若 rs ≠ 0，则 rd = 1，否则 0sltu rd, x0, rsRV32I / RV64I
符号判断
SLTZsltz rd, rs若 rs < 0（有符号），则 rd = 1slt rd, rs, x0RV32I / RV64I
SGTZsgtz rd, rs若 rs > 0（有符号），则 rd = 1slt rd, x0, rsRV32I / RV64I
非零符号判断
SLEZslez rd, rs若 rs ≤ 0（有符号），则 rd = 1slt rd, x0, rs → xori rd, rd, 1RV32I / RV64I
SGEZsgez rd, rs若 rs ≥ 0（有符号），则 rd = 1slt rd, rs, x0 → xori rd, rd, 1RV32I / RV64I

3.6 分支指令

分支指令用于控制程序流程，根据条件或地址跳转执行目标代码，均为 B-Type 或 J-Type 格式。
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条件分支指令

指令格式功能描述操作（伪代码）指令集
BEQbeq rs1, rs2, offset若 rs1 == rs2，跳转到 PC + offsetif (rs1 == rs2) PC += SignExt(offset << 1)RV32I / RV64I
BNEbne rs1, rs2, offset若 rs1 ≠ rs2，跳转到 PC + offsetif (rs1 != rs2) PC += SignExt(offset << 1)RV32I / RV64I
BLTblt rs1, rs2, offset若 rs1 < rs2（有符号），跳转if (rs1 < rs2) PC += SignExt(offset << 1)RV32I / RV64I
BGEbge rs1, rs2, offset若 rs1 ≥ rs2（有符号），跳转if (rs1 >= rs2) PC += SignExt(offset << 1)RV32I / RV64I
BLTUbltu rs1, rs2, offset若 rs1 < rs2（无符号），跳转if (rs1 < rs2) PC += SignExt(offset << 1)RV32I / RV64I
BGEUbgeu rs1, rs2, offset若 rs1 ≥ rs2（无符号），跳转if (rs1 >= rs2) PC += SignExt(offset << 1)RV32I / RV64I

条件分支伪指令

伪指令格式功能描述实际转换（基础指令）适用指令集
BEQZbeqz rs, offset若 rs == 0，跳转到 offsetbeq rs, x0, offsetRV32I / RV64I
BNEZbnez rs, offset若 rs ≠ 0，跳转到 offsetbne rs, x0, offsetRV32I / RV64I
BGTbgt rs1, rs2, offset若 rs1 > rs2（有符号），跳转blt rs2, rs1, offsetRV32I / RV64I
BGTUbgtu rs1, rs2, offset若 rs1 > rs2（无符号），跳转bltu rs2, rs1, offsetRV32I / RV64I
BLEble rs1, rs2, offset若 rs1 ≤ rs2（有符号），跳转bge rs2, rs1, offsetRV32I / RV64I
BLEUbleu rs1, rs2, offset若 rs1 ≤ rs2（无符号），跳转bgeu rs2, rs1, offsetRV32I / RV64I

3.7 跳转指令

跳转指令用于改变程序的执行流程，使程序能够跳转到代码中的其他位置执行
在这里插入图片描述

无条件跳转指令

指令格式功能描述操作（伪代码）指令集
JALjal rd, offset跳转到 PC + offset，并将返回地址存入 rdrd = PC + 4; PC += SignExt(offset << 1)RV32I / RV64I
JALRjalr rd, offset(rs1)跳转到 rs1 + offset，存入返回地址rd = PC + 4; PC = (rs1 + SignExt(offset)) & ~1RV32I / RV64I

无条件跳转伪指令

伪指令格式功能描述实际转换（基础指令）适用指令集
Jj offset无条件跳转到 offsetjal x0, offsetRV32I / RV64I
JRjr rs跳转到 rs 指向的地址jalr x0, 0(rs)RV32I / RV64I
RETret从函数返回（跳转到 ra 地址）jalr x0, 0(ra)RV32I / RV64I

3.8 同步指令

同步指令用于处理内存访问顺序控制，确保数据一致性和并发安全。

内存屏障指令

指令格式功能描述操作（伪代码）适用指令集
FENCEfence pred, succ内存屏障（控制访存顺序）确保 pred 操作在 succ 操作前完成 (pred/succ 可以为 r（读）、w（写）、i（指令流）)RV32I / RV64I
FENCE.Ifence.i指令流同步屏障确保后续指令看到此前所有指令的修改（用于自修改代码）RV32I / RV64I)

3.9 环境指令

环境指令用于系统调用、调试、中断处理等特权级操作，通常需在特定权限模式下执行。

系统调用与异常处理指令

指令格式功能描述操作（伪代码）适用指令集
ECALLecall触发环境调用（系统调用/异常）根据当前模式跳转到异常处理程序RV32I / RV64I
EBREAKebreak触发断点异常（用于调试）进入调试模式或触发异常处理RV32I / RV64I

中断返回指令

指令格式功能描述操作（伪代码）适用指令集
MRETmret从机器模式异常返回PC = MEPC; Privilege = MPPRV32I / RV64I
SRETsret从监管者模式异常返回PC = SEPC; Privilege = SPPRV32I / RV64I
URETuret从用户模式异常返回PC = UEPCRV32I / RV64I

等待与暂停指令

指令格式功能描述操作（伪代码）适用指令集
WFIwfi等待中断（暂停执行直至中断发生）暂停 CPU 直至中断或事件唤醒RV32I / RV64I )

3.10 控制状态寄存器指令

指令用于读写处理器的控制状态寄存器（如中断配置、计数器、特权模式设置等），支持原子操作和位操作，适用于系统编程和特权级管理。
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CSR 读写指令

指令格式功能描述操作（伪代码）适用指令集
CSRRWcsrrw rd, csr, rs1将 rs1 写入 CSR，原值存入 rdt = CSR[csr]; CSR[csr] = rs1; rd = tRV32I / RV64I
CSRRScsrrs rd, csr, rs1将 rs1 对应位设为 1，原值存入 rd`t = CSR[csr]; CSR[csr]= rs1; rd = t`
CSRRCcsrrc rd, csr, rs1将 rs1 对应位清 0，原值存入 rdt = CSR[csr]; CSR[csr] &= ~rs1; rd = tRV32I / RV64I
CSRRWIcsrrwi rd, csr, imm将 5 位立即数写入 CSRt = CSR[csr]; CSR[csr] = imm; rd = tRV32I / RV64I
CSRRSIcsrrsi rd, csr, imm将立即数对应位置 1`t = CSR[csr]; CSR[csr]= imm; rd = t`
CSRRCIcsrrci rd, csr, imm将立即数对应位清 0t = CSR[csr]; CSR[csr] &= ~imm; rd = tRV32I / RV64I

CSR 伪指令

伪指令格式功能描述实际转换（基础指令）适用指令集
CSRRcsrr rd, csr读取 CSR 的值到寄存器csrrs rd, csr, x0（读 CSR，不修改）RV32I / RV64I
CSRWcsrw csr, rs将寄存器的值写入 CSRcsrrw x0, csr, rs（丢弃原值，仅写入）RV32I / RV64I
CSRScsrs csr, rs设置 CSR 中由 rs 指定的位csrrs x0, csr, rs（按位或，不保存结果）RV32I / RV64I
CSRCcsrc csr, rs清除 CSR 中由 rs 指定的位csrrc x0, csr, rs（按位与取反，不保存结果）RV32I / RV64I
CSRWIcsrwi csr, imm将 5 位立即数写入 CSRcsrrwi x0, csr, immRV32I / RV64I
CSRSIcsrsi csr, imm设置 CSR 中由立即数指定的位csrrsi x0, csr, immRV32I / RV64I
CSRCIcsrci csr, imm清除 CSR 中由立即数指定的位csrrci x0, csr, immRV32I / RV64I

4 RVM指令集

RVM 扩展指令分为 乘法指令 和 除法/取余指令，支持有符号和无符号操作，并区分 RV32 和 RV64 的差异。
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乘法指令

指令格式功能描述操作（伪代码）适用指令集
MULmul rd, rs1, rs2乘法（低32/64位结果）rd = (rs1 * rs2)[31:0]（RV32）
rd = rs1 * rs2（RV64）		RV32M / RV64M
MULHmulh rd, rs1, rs2有符号乘法（高32/64位结果）rd = (rs1 * rs2)[63:32]（RV32）
rd = (rs1 * rs2)[127:64]（RV64）		RV32M / RV64M
MULHUmulhu rd, rs1, rs2无符号乘法（高32/64位结果）同上，操作数为无符号数RV32M / RV64M
MULHSUmulhsu rd, rs1, rs2有符号-无符号乘法（高32/64位结果）rs1 有符号，rs2 无符号RV32M / RV64M
MULWmulw rd, rs1, rs232位乘法（结果符号扩展至64位）rd = SignExt((rs1[31:0] * rs2[31:0]))RV64M

除法/取余指令

指令格式功能描述操作（伪代码）适用指令集
DIVdiv rd, rs1, rs2有符号除法（商）rd = rs1 / rs2（向零舍入）RV32M / RV64M
DIVUdivu rd, rs1, rs2无符号除法（商）rd = rs1 / rs2RV32M / RV64M
REMrem rd, rs1, rs2有符号取余（余数）rd = rs1 % rs2（符号与 rs1 相同）RV32M / RV64M
REMUremu rd, rs1, rs2无符号取余（余数）rd = rs1 % rs2RV32M / RV64M
DIVWdivw rd, rs1, rs232位有符号除法（符号扩展至64位）rd = SignExt((rs1[31:0] / rs2[31:0]))RV64M
DIVUWdivuw rd, rs1, rs232位无符号除法（零扩展至64位）rd = ZeroExt((rs1[31:0] / rs2[31:0]))RV64M
REMWremw rd, rs1, rs232位有符号取余（符号扩展至64位）rd = SignExt((rs1[31:0] % rs2[31:0]))RV64M
REMUWremuw rd, rs1, rs232位无符号取余（零扩展至64位）rd = ZeroExt((rs1[31:0] % rs2[31:0]))RV64M

5 RVFD指令集

5.1 访存指令

指令用于在内存和浮点寄存器（f0-f31）之间传输单精度（F 扩展）或双精度（D 扩展）浮点数据：
在这里插入图片描述

浮点加载和存储指令

指令格式功能描述操作（伪代码）适用指令集
FLWflw fd, offset(rs1)从内存加载单精度浮点数到浮点寄存器fd = F32(Mem[rs1 + offset])RV32F / RV64F
FSWfsw fs, offset(rs1)将单精度浮点数从浮点寄存器存入内存Mem[rs1 + offset] = F32(fs)RV32F / RV64F
FLDfld fd, offset(rs1)从内存加载双精度浮点数到浮点寄存器fd = F64(Mem[rs1 + offset])RV64D
FSDfsd fs, offset(rs1)将双精度浮点数从浮点寄存器存入内存Mem[rs1 + offset] = F64(fs)RV64D

5.2 算术指令

算术指令用于执行各种数学运算，如加法、减法、乘法、除法等。当涉及到浮点数时，这些操作变得更为复杂，因为它们需要处理指数和尾数部分

在这里插入图片描述

基本算术指令

指令类型指令格式功能描述操作（伪代码）适用指令集
加法FADD.Sfadd.s fd, fs1, fs2单精度浮点加法fd = fs1 + fs2RV32F / RV64F
FADD.Dfadd.d fd, fs1, fs2双精度浮点加法fd = fs1 + fs2RV64D
减法FSUB.Sfsub.s fd, fs1, fs2单精度浮点减法fd = fs1 - fs2RV32F / RV64F
FSUB.Dfsub.d fd, fs1, fs2双精度浮点减法fd = fs1 - fs2RV64D
乘法FMUL.Sfmul.s fd, fs1, fs2单精度浮点乘法fd = fs1 * fs2RV32F / RV64F
FMUL.Dfmul.d fd, fs1, fs2双精度浮点乘法fd = fs1 * fs2RV64D
除法FDIV.Sfdiv.s fd, fs1, fs2单精度浮点除法fd = fs1 / fs2RV32F / RV64F
FDIV.Dfdiv.d fd, fs1, fs2双精度浮点除法fd = fs1 / fs2RV64D
平方根FSQRT.Sfsqrt.s fd, fs1单精度浮点平方根fd = sqrt(fs1)RV32F / RV64F
FSQRT.Dfsqrt.d fd, fs1双精度浮点平方根fd = sqrt(fs1)RV64D
最小值FMIN.Sfmin.s fd, fs1, fs2单精度浮点最小值fd = min(fs1, fs2)RV32F / RV64F
FMIN.Dfmin.d fd, fs1, fs2双精度浮点最小值fd = min(fs1, fs2)RV64D
最大值FMAX.Sfmax.s fd, fs1, fs2单精度浮点最大值fd = max(fs1, fs2)RV32F / RV64F
FMAX.Dfmax.d fd, fs1, fs2双精度浮点最大值fd = max(fs1, fs2)RV64D

5.3 RVFD 乘加指令

指令用于执行 乘加融合运算（Fused Multiply-Add, FMA），即在一个操作中完成乘法和加法，通常具有更高的精度和性能
在这里插入图片描述

指令类型指令格式功能描述操作（伪代码）适用指令集
单精度乘加FMADD.Sfmadd.s fd, fs1, fs2, fs3单精度浮点乘加fd = (fs1 * fs2) + fs3RV32F / RV64F
单精度乘减FMSUB.Sfmsub.s fd, fs1, fs2, fs3单精度浮点乘减fd = (fs1 * fs2) - fs3RV32F / RV64F
单精度负乘加FNMADD.Sfnmadd.s fd, fs1, fs2, fs3单精度浮点负乘加fd = -((fs1 * fs2) + fs3)RV32F / RV64F
单精度负乘减FNMSUB.Sfnmsub.s fd, fs1, fs2, fs3单精度浮点负乘减fd = -((fs1 * fs2) - fs3)RV32F / RV64F
双精度乘加FMADD.Dfmadd.d fd, fs1, fs2, fs3双精度浮点乘加fd = (fs1 * fs2) + fs3RV64D
双精度乘减FMSUB.Dfmsub.d fd, fs1, fs2, fs3双精度浮点乘减fd = (fs1 * fs2) - fs3RV64D
双精度负乘加FNMADD.Dfnmadd.d fd, fs1, fs2, fs3双精度浮点负乘加fd = -((fs1 * fs2) + fs3)RV64D
双精度负乘减FNMSUB.Dfnmsub.d fd, fs1, fs2, fs3双精度浮点负乘减fd = -((fs1 * fs2) - fs3)RV64D

5.4 RVFD传送指令

指令用于在 浮点寄存器 和 整数寄存器 之间传输数据，或在不同浮点寄存器之间复制数据
在这里插入图片描述

指令类型指令格式功能描述操作（伪代码）适用指令集
浮点到整数FMV.X.Sfmv.x.s rd, fs1将单精度浮点数转为整数表示rd = fs1（按位复制）RV32F / RV64F
浮点到整数FMV.X.Dfmv.x.d rd, fs1将双精度浮点数转为整数表示rd = fs1（按位复制）RV64D
整数到浮点FMV.S.Xfmv.s.x fd, rs1将整数表示转为单精度浮点数fd = rs1（按位复制）RV32F / RV64F
整数到浮点FMV.D.Xfmv.d.x fd, rs1将整数表示转为双精度浮点数fd = rs1（按位复制）RV64D

5.5 RVFD 转换指令

分两类归纳：浮点寄存器间传送 和 浮点与整数寄存器间传送，涵盖符号操作、位模式复制及特殊值处理
在这里插入图片描述

浮点与整数之间的转换

指令类型指令格式功能描述操作（伪代码）适用指令集
浮点 → 整数FCVT.W.Sfcvt.w.s rd, fs1单精度浮点转为 32 位有符号整数rd = (int32_t)fs1RV32F / RV64F
FCVT.WU.Sfcvt.wu.s rd, fs1单精度浮点转为 32 位无符号整数rd = (uint32_t)fs1RV32F / RV64F
FCVT.L.Sfcvt.l.s rd, fs1单精度浮点转为 64 位有符号整数rd = (int64_t)fs1RV64F
FCVT.LU.Sfcvt.lu.s rd, fs1单精度浮点转为 64 位无符号整数rd = (uint64_t)fs1RV64F
FCVT.W.Dfcvt.w.d rd, fs1双精度浮点转为 32 位有符号整数rd = (int32_t)fs1RV64D
FCVT.WU.Dfcvt.wu.d rd, fs1双精度浮点转为 32 位无符号整数rd = (uint32_t)fs1RV64D
FCVT.L.Dfcvt.l.d rd, fs1双精度浮点转为 64 位有符号整数rd = (int64_t)fs1RV64D
FCVT.LU.Dfcvt.lu.d rd, fs1双精度浮点转为 64 位无符号整数rd = (uint64_t)fs1RV64D
整数 → 浮点FCVT.S.Wfcvt.s.w fd, rs132 位有符号整数转为单精度浮点fd = (float)rs1RV32F / RV64F
FCVT.S.WUfcvt.s.wu fd, rs132 位无符号整数转为单精度浮点fd = (float)rs1RV32F / RV64F
FCVT.S.Lfcvt.s.l fd, rs164 位有符号整数转为单精度浮点fd = (float)rs1RV64F
FCVT.S.LUfcvt.s.lu fd, rs164 位无符号整数转为单精度浮点fd = (float)rs1RV64F
FCVT.D.Wfcvt.d.w fd, rs132 位有符号整数转为双精度浮点fd = (double)rs1RV64D
FCVT.D.WUfcvt.d.wu fd, rs132 位无符号整数转为双精度浮点fd = (double)rs1RV64D
FCVT.D.Lfcvt.d.l fd, rs164 位有符号整数转为双精度浮点fd = (double)rs1RV64D
FCVT.D.LUfcvt.d.lu fd, rs164 位无符号整数转为双精度浮点fd = (double)rs1RV64D

浮点精度之间的转换

指令类型指令格式功能描述操作（伪代码）适用指令集
单精度 ↔ 双精度FCVT.S.Dfcvt.s.d fd, fs1双精度浮点转为单精度浮点fd = (float)fs1RV64D
单精度 ↔ 双精度FCVT.D.Sfcvt.d.s fd, fs1单精度浮点转为双精度浮点fd = (double)fs1RV64D

5.6 RVFD 符号注入指令

指令用于将 整数立即数 或 整数寄存器值 注入到浮点寄存器中，通常用于快速构造浮点常数或特殊值（如 NaN、无穷大）
在这里插入图片描述

单精度浮点注入指令

指令类型指令格式功能描述操作（伪代码）适用指令集
符号复制FSGNJ.Sfsgnj.s fd, fs1, fs2复制数值，符号位取自 fs2fd = {fs2[31], fs1[30:0]}RV32F / RV64F
符号取反FSGNJN.Sfsgnjn.s fd, fs1, fs2复制数值，符号位取反自 fs2fd = {~fs2[31], fs1[30:0]}RV32F / RV64F
符号取绝对值FSGNJX.Sfsgnjx.s fd, fs1, fs2复制数值，符号位异或（取绝对值）fd = {fs1[31] ^ fs2[31], fs1[30:0]}RV32F / RV64F

双精度浮点注入指令

指令类型指令格式功能描述操作（伪代码）适用指令集
符号复制FSGNJ.Dfsgnj.d fd, fs1, fs2复制数值，符号位取自 fs2fd = {fs2[63], fs1[62:0]}RV64D
符号取反FSGNJN.Dfsgnjn.d fd, fs1, fs2复制数值，符号位取反自 fs2fd = {~fs2[63], fs1[62:0]}RV64D
符号取绝对值FSGNJX.Dfsgnjx.d fd, fs1, fs2复制数值，符号位异或（取绝对值）fd = {fs1[63] ^ fs2[63], fs1[62:0]}RV64D

伪指令

指令类型伪指令格式功能描述实际转换（基础指令）适用指令集
单精度浮点注入FABS.Sfabs.s fd, fs单精度浮点取绝对值fsgnjx.s fd, fs, fsRV32F / RV64F
FMV.Sfmv.s fd, fs单精度浮点复制fsgnj.s fd, fs, fsRV32F / RV64F
FNEG.Sfneg.s fd, fs单精度浮点取反fsgnjn.s fd, fs, fsRV32F / RV64F
指令类型伪指令格式功能描述实际转换（基础指令）适用指令集
双精度浮点注入FABS.Dfabs.d fd, fs双精度浮点取绝对值fsgnjx.d fd, fs, fsRV64D
FMV.Dfmv.d fd, fs双精度浮点复制fsgnj.d fd, fs, fsRV64D
FNEG.Dfneg.d fd, fs双精度浮点取反fsgnjn.d fd, fs, fsRV64D

5.7 RVFD 比较指令

指令用于比较两个浮点数的值，并将比较结果写入整数寄存器，支持 相等、小于 和 小于等于 三种比较操作
在这里插入图片描述

指令类型指令格式功能描述操作（伪代码）适用指令集
相等比较FEQ.Sfeq.s rd, fs1, fs2单精度浮点相等比较rd = (fs1 == fs2) ? 1 : 0RV32F / RV64F
FEQ.Dfeq.d rd, fs1, fs2双精度浮点相等比较rd = (fs1 == fs2) ? 1 : 0RV64D
小于比较FLT.Sflt.s rd, fs1, fs2单精度浮点小于比较rd = (fs1 < fs2) ? 1 : 0RV32F / RV64F
FLT.Dflt.d rd, fs1, fs2双精度浮点小于比较rd = (fs1 < fs2) ? 1 : 0RV64D
小于等于比较FLE.Sfle.s rd, fs1, fs2单精度浮点小于等于比较rd = (fs1 <= fs2) ? 1 : 0RV32F / RV64F
FLE.Dfle.d rd, fs1, fs2双精度浮点小于等于比较rd = (fs1 <= fs2) ? 1 : 0RV64D

5.8 RVFD 分类指令

指令用于检查浮点数的类别（如正无穷、负零、NaN 等），并将结果写入整数寄存器，适用于浮点数的异常处理和特殊值检测
在这里插入图片描述

指令类型指令格式功能描述操作（伪代码）适用指令集
浮点分类单精度分类fclass.s rd, fs1单精度浮点分类rd = classify(fs1)RV32F / RV64F
浮点分类双精度分类fclass.d rd, fs1双精度浮点分类rd = classify(fs1)RV64D

5.9 RVFD 配置指令

指令用于配置和管理浮点单元的状态，包括 舍入模式、异常标志 和 浮点控制状态寄存器（fcsr） 的操作

指令类型指令格式功能描述操作（伪代码）适用指令集
浮点控制状态寄存器（fcsr）操作
读取 fcsrFRCSRfrcsr rd读取 fcsr 的值到整数寄存器rd = fcsrRV32F / RV64F
写入 fcsrFSCSRfscsr rd, rs将整数寄存器的值写入 fcsrfcsr = rsRV32F / RV64F
交换 fcsrFSRCSfscsr rd, rs交换 fcsr 和整数寄存器的值t = fcsr; fcsr = rs; rd = tRV32F / RV64F
舍入模式配置
读取舍入模式FRRMfrrm rd读取舍入模式到整数寄存器rd = fcsr[7:5]RV32F / RV64F
写入舍入模式FSRMfsrm rd, rs将整数寄存器的值写入舍入模式fcsr[7:5] = rs[2:0]RV32F / RV64F
交换舍入模式FSRRMfsrrm rd, rs交换舍入模式和整数寄存器的值t = fcsr[7:5]; fcsr[7:5] = rs[2:0]; rd = tRV32F / RV64F
异常标志操作
读取异常标志FFLAGSfflags rd读取异常标志到整数寄存器rd = fcsr[4:0]RV32F / RV64F
写入异常标志FSFLAGSfsflags rd, rs将整数寄存器的值写入异常标志fcsr[4:0] = rs[4:0]RV32F / RV64F
交换异常标志FSRFLAGSfsrflags rd, rs交换异常标志和整数寄存器的值t = fcsr[4:0]; fcsr[4:0] = rs[4:0]; rd = tRV32F / RV64F

6 RVA指令集

RVA（Atomic Operations）扩展为 RISC-V 提供了硬件支持的原子操作指令，用于在多线程或多核环境中实现 原子内存访问 和 同步操作，确保数据一致性和并发安全。
在这里插入图片描述

加载保留与条件存储指令

指令类型指令格式功能描述操作（伪代码）适用指令集
加载保留LR.Wlr.w rd, (rs1)加载保留（原子加载字，标记内存地址）rd = Mem[rs1]; Reserve rs1RV32A / RV64A
LR.Dlr.d rd, (rs1)加载保留（原子加载双字）rd = Mem[rs1]; Reserve rs1RV64A
条件存储SC.Wsc.w rd, rs2, (rs1)条件存储（若地址未被修改，存储字）if (Reserve rs1 still valid) { Mem[rs1] = rs2; rd = 0 } else { rd = 1 }RV32A / RV64A
SC.Dsc.d rd, rs2, (rs1)条件存储（若地址未被修改，存储双字）if (Reserve rs1 still valid) { Mem[rs1] = rs2; rd = 0 } else { rd = 1 }RV64A

原子内存操作指令

指令类型指令格式功能描述操作（伪代码）适用指令集
原子加AMOADD.Wamoadd.w rd, rs2, (rs1)原子加并返回原值rd = Mem[rs1]; Mem[rs1] += rs2RV32A / RV64A
AMOADD.Damoadd.d rd, rs2, (rs1)原子加并返回原值（双字）rd = Mem[rs1]; Mem[rs1] += rs2RV64A
原子交换AMOSWAP.Wamoswap.w rd, rs2, (rs1)原子交换并返回原值rd = Mem[rs1]; Mem[rs1] = rs2RV32A / RV64A
AMOSWAP.Damoswap.d rd, rs2, (rs1)原子交换并返回原值（双字）rd = Mem[rs1]; Mem[rs1] = rs2RV64A
原子按位与AMOAND.Wamoand.w rd, rs2, (rs1)原子按位与并返回原值rd = Mem[rs1]; Mem[rs1] &= rs2RV32A / RV64A
AMOAND.Damoand.d rd, rs2, (rs1)原子按位与并返回原值（双字）rd = Mem[rs1]; Mem[rs1] &= rs2RV64A
原子按位或AMOOR.Wamoor.w rd, rs2, (rs1)原子按位或并返回原值`rd = Mem[rs1]; Mem[rs1]= rs2`
AMOOR.Damoor.d rd, rs2, (rs1)原子按位或并返回原值（双字）`rd = Mem[rs1]; Mem[rs1]= rs2`
原子按位异或AMOXOR.Wamoxor.w rd, rs2, (rs1)原子按位异或并返回原值rd = Mem[rs1]; Mem[rs1] ^= rs2RV32A / RV64A
AMOXOR.Damoxor.d rd, rs2, (rs1)原子按位异或并返回原值（双字）rd = Mem[rs1]; Mem[rs1] ^= rs2RV64A
原子最大值AMOMAX.Wamomax.w rd, rs2, (rs1)原子有符号最大值并返回原值rd = Mem[rs1]; Mem[rs1] = max(rd, rs2)RV32A / RV64A
AMOMAX.Damomax.d rd, rs2, (rs1)原子有符号最大值并返回原值（双字）rd = Mem[rs1]; Mem[rs1] = max(rd, rs2)RV64A
原子无符号最大值AMOMAXU.Wamomaxu.w rd, rs2, (rs1)原子无符号最大值并返回原值rd = Mem[rs1]; Mem[rs1] = maxu(rd, rs2)RV32A / RV64A
AMOMAXU.Damomaxu.d rd, rs2, (rs1)原子无符号最大值并返回原值（双字）rd = Mem[rs1]; Mem[rs1] = maxu(rd, rs2)RV64A
原子最小值AMOMIN.Wamomin.w rd, rs2, (rs1)原子有符号最小值并返回原值rd = Mem[rs1]; Mem[rs1] = min(rd, rs2)RV32A / RV64A
AMOMIN.Damomin.d rd, rs2, (rs1)原子有符号最小值并返回原值（双字）rd = Mem[rs1]; Mem[rs1] = min(rd, rs2)RV64A
原子无符号最小值AMOMINU.Wamominu.w rd, rs2, (rs1)原子无符号最小值并返回原值rd = Mem[rs1]; Mem[rs1] = minu(rd, rs2)RV32A / RV64A
AMOMINU.Damominu.d rd, rs2, (rs1)原子无符号最小值并返回原值（双字）rd = Mem[rs1]; Mem[rs1] = minu(rd, rs2)RV64A

上面列举了RISC-V指令集，但实际上上面列举的指令集我很多也没用过，是按照spec总结了下，如有错误或者遗漏，还请各位大佬评论区指出。

参考
riscv-spec-20240411.pdf
一起学RISC-V汇编第5讲之常用指令及伪指令列表
RISC-V 常用汇编指令

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编程日记 2026/3/14 10:57:04

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前端的竞态问题通常是指多个异步操作的响应顺序与发起顺序不一致&#xff0c;导致程序出现不可预测的结果。这种问题在分页、搜索、选项卡切换等场景中尤为常见。以下是几种常见的解决方法&#xff1a; 1. 取消过期请求 当用户发起新的请求时&#xff0c;取消之前的请求&…...

编程日记 2026/2/18 13:04:21

Elasticsearch为索引设置自动时间戳，ES自动时间戳

文章目录 0、思路1、配置 ingest pipeline2、在索引映射中启用_source字段的时间戳3、使用 index template 全局设置时间戳4、写入测试数据5、验证结果6、总结 在使用 Elasticsearch 进行数据存储和检索时&#xff0c;时间戳字段是一个非常重要的组成部分。它可以帮助我们追踪数…...

编程日记 2026/3/15 12:31:28

计算机网络：计算机网络的组成和功能

计算机网络的组成&#xff1a; 计算机网络的工作方式&#xff1a; 计算机网络的逻辑功能; 总结&#xff1a; 计算机网络的功能&#xff1a; 1.数据通信 2.资源共享 3.分布式处理:计算机网络的分布式处理是指将计算任务分散到网络中的多个节点&#xff08;计算机或设备&…...

编程日记 2026/2/19 13:21:11

FPGA设计时序约束用法大全保姆级说明

目录 一、序言 二、时序约束概览 2.1 约束五大类 2.2 约束功能简述 2.3 跨时钟域约束 三、时序约束规范 3.1 时序约束顺序 3.2 约束的优先级 四、约束示例 4.1 设计代码 4.2 时序结果 4.2.1 create_clock 4.2.2 create_generated_clock 4.2.3 Rename_Auto-Derive…...

编程日记 2026/3/15 21:15:44

云服务运维智能时代：阿里云操作系统控制台

阿里云操作系统控制台 引言需求介绍操作系统使用实例获得的帮助与提升建议 引言 阿里云操作系统控制台是一款创新型云服务器运维工具&#xff0c;专为简化用户的运维工作而设计。它采用智能化和可视化的方式&#xff0c;让运维变得更加高效、直观。借助AI技术&#xff0c;控制…...

编程日记 2026/3/16 1:59:07