条件分支指令（Conditional Branch Instructions）
| 指令 |
格式 |
语法 |
描述 |
例子 |
| BEQ |
B-type |
BEQ RS1,RS2,IMM |
Branch if EQual，比较 RS1 和 RS2 的值，如果相等，则执行路径跳转到一个新的地址 |
beq x5, x6, 100 |
| BNE |
B-type |
BNE RS1,RS2,IMM |
Branch if Not Equal，比较 RS1 和 RS2 的值，如果不相等，则执行路径跳转到一个新的地址 |
bne x5, x6, 100 |
| BLT |
B-type |
BLT RS1,RS2,IMM |
Branch if Less Than，按照有符号方式比较 RS1 和 RS2 的值，如果 RS1 < RS2，则执行路径跳转到一个新的地址 |
blt x5, x6, 100 |
| BLTU |
B-type |
BLTU RS1,RS2,IMM |
Branch if Less Than（Unsigned），按照无符号方式比较 RS1 和 RS2 的值，如果 RS1 < RS2，则执行路径跳转到一个新的地址 |
bltu x5, x6, 100 |
| BGE |
B-type |
BGE RS1,RS2,IMM |
Branch if Greater than or Equal，按照有符号方式比较 RS1 和 RS2 的值，如果 RS1 >= RS2，则执行路径跳转到一个新的地址 |
bge x5, x6, 100 |
| BGEU |
B-type |
BGEU RS1,RS2,IMM |
Branch if Greater than of Equal（Unsigned），按照无符号方式比较 RS1 和 RS2 的值，如果 RS1 >= RS2，则执行路径跳转到一个新的地址 |
bgeu x5, x6, 100 |
- 跳转的目标地址计算方法：先将 IMM × 2，符号扩展后和 PC 相加得到最终的目标地址，所以跳转范围是以 PC 为基准，+/-4KB 左右([-4096,4094])
- 具体编程时，不会直接写 IMM，而是用标号代替，交由链接器来最终决定 IMM 的值
无条件跳转指令（Unconditional Jump Instructions）
JAL（Jump and Link）
- 语法：JAL RD, LABEL
- 示例：jal x1, label
- 格式：J-type
- jal 指令用于调用子过程（subroutine/function）
- 子过程的地址计算方法：首先对 20 bits 宽的 IMM × 2 后进行 sign-extended，然后将符号扩展后的值和 PC 值相加，因此该函数跳转的范围是以 PC 为基准，上下 ~+/- 1MB
- jal 指令的下一条指令的地址写入 rd，保存为返回地址
- 实际编程时，用 label 给出跳转的目标，具体 IMM 值由编译器和链接器最终负责生成
JALR（Jump and Link Register）
- 语法：JALR RD, IMM(RS1)
- 示例：jalr x0, 0(x5)
- 此示例中，x0 其实是可以的，在这个位置写 x0 代表不想跳转回来
- 格式：I-type
- 子过程的地址计算方法：首先对 12 bits 宽的 IMM 进行 sign-extended，然后将符号扩展后的值和 RS1 值相加，得到最终的结果后将最低位设置为0（确保地址按 2 字节对齐），因此该函数跳转的范围是以 RS1 为基准，上下 ~+/- 2KB
- jalr 指令的下一条指令的地址写入 rd，保存为返回地址
如果跳转后不需要返回，那么可以利用 x0 代替 jal 和 jalr 中的 rd
| 伪指令 |
语法 |
等价指令 |
例子 |
| j |
j offset |
jal x0, offset |
j leap |
| jr |
jr rs |
jalr x0, 0(rs) |
jr x2 |
RISC-V 指令寻址模式总结
- 所谓寻址模式指的是指令中定位操作数（operand）或者地址的方式
- 立即数寻址
- 解释：操作数是指令本身的一部分
- 例子：
addi x5, x6, 20
- 寄存器寻址
- 解释：操作数存放在寄存器中，指令中访问指定的寄存器从而获取该操作数
- 例子：
add x5, x6, x7
- 基址寻址
- 解释：操作数在内存中，指令中通过指定寄存器（基址 base）和立即数（偏移量 offset），通过 base + offset 的方式获得操作数在内存中的地址从而获取该操作数
- 例子：
sw x5, 40(x6)
- PC 相对寻址
- 解释：在指令中通过 PC 和指令中的立即数相加获得目标地址的值
- 例子：
beq x5, x6, 100