estrutura do assembly

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Estrutura do Assembly

Antes de começar seus próprios programas, é recomendado instalar o Notepad++ para destacar a sintaxe, conforme descrito nos primeiros passos

Para criar um novo programa para a arquitetura, você precisará criar um arquivo em uma pasta visível para o assembler. Neste repositório, essa pasta está localizada em DRISC Programs/src/. O arquivo também deve ter a extensão .dasm.

Após abrir o arquivo com o Notepad++, será necessário alterar manualmente o idioma para dasm em Language > dasm, e então você estará pronto para começar a escrever seu programa.

Sintaxe

A sintaxe usada no Assembly DRISC-V é semelhante a outros formatos de assembly RISC-V, mas há algumas diferenças importantes.

Primeiro, você não precisa usar vírgulas (,) entre os parâmetros das instruções. Os parâmetros são simplesmente separados por espaços. Além disso, os offsets são declarados após o registrador que contém o endereço, como mostrado na lista de instruções abaixo.

Há também pequenas diferenças na forma como os rótulos (labels) e endereços de variáveis são referenciados, além de outras particularidades da linguagem.

Para escrever uma instrução, normalmente você começa com seu nome, seguido pelos parâmetros. Por exemplo:

sw s0 s1 3

Na sintaxe DRISC-V, o valor imediato sempre é o último parâmetro, enquanto os demais são quase sempre registradores.

Lista de Instruções

A tabela a seguir contém o nome de todas as instruções disponíveis no assembler atual, junto com os parâmetros necessários para cada uma funcionar corretamente. Os parâmetros que você encontrará são:

rd, rs, rs1 e rs2: São, respectivamente, os registradores de destino e origem. Você pode usar os nomes ABI ou simplesmente xN, onde N é o número do registrador.

imm: Valor imediato, que pode ser escrito em hexadecimal (ex: 0xAf24) ou como um número decimal com sinal. Também é possível usar rótulos ou endereços de variáveis.

label: Um rótulo é um marcador de endereço no seu código. Para definir um, escreva :Nome_Do_Label em uma linha vazia. Para usá-lo como parâmetro, escreva da mesma forma. Para variáveis (que serão discutidas depois), use . em vez de :.

offset: Semelhante ao imm, mas esse valor será somado a um registrador que contém um endereço. Você pode pensar nisso como um índice de array em C (array[indice]).

csr: Pode ser o nome de qualquer CSR listado aqui.

💡 Dica para Ler Instruções

Ao ler os nomes das instruções, certos sufixos podem dar pistas sobre seu comportamento:

• I: Geralmente significa Immediate. Refere-se a uma instrução OP-IMM, que usa um valor imediato como um dos operandos.
• U: Normalmente indica Unsigned. O último bit é tratado como um dígito regular, não como sinal.
• Z: Refere-se a Zero, indicando que um registrador ou valor deve ser zero.
• B: Byte (8 bits).
• H: Half-word (16 bits).
• W: Word (32 bits).
• GE, GT, LE, LT: São, respectivamente, maior ou igual, maior que, menor ou igual, menor que.

Entender esses sufixos ajuda a identificar rapidamente o propósito e o comportamento das instruções no assembler.

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Instruções Diversas

Instrução	Parâmetros	Comportamento	Observações
LUI	rd imm	rd <= imm << 12	Carrega imediato superior
LI	rd imm	rd <= imm (32 bits)	Carrega imediato (pseudo)
LA	rd label	rd <= label (32 bits)	Carrega endereço (pseudo)
AUIPC	rd imm	rd <= PC + (imm << 12)	Soma imediato superior ao PC
NOP	—	—	Sem operação
MV	rd rs	rd <= rs	Move registrador (pseudo)
ECALL	—	Chamada de ambiente	Dispara chamada de sistema
EBREAK	—	Ponto de interrupção	Dispara exceção de breakpoint
MRET	—	PC < mepc; p < pp	Retorna do tratador de exceção ou muda para modo usuário

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Saltos Incondicionais

Instrução	Parâmetros	Comportamento	Observações
J	label	PC <= label	Salto incondicional
JUMP	label	PC <= label	Igual ao J
JR	rs	PC <= rs	Salto para registrador
JAL	rd label	rd <= Próximo PC ; PC <= label	Salto com link
JALR	rd rs1 imm	rd <= Próximo PC ; PC <= rs1 + imm	Salto com link via registrador
CALL	label	ra <= Próximo PC ; PC <= label	Chamada de subrotina
RET	—	PC <= ra	Retorno de subrotina

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Desvios Condicionais

Instrução	Parâmetros	Comportamento
BEQ	rs1 rs2 label	se(rs1 == rs2) PC <= label
BNE	rs1 rs2 label	se(rs1 != rs2) PC <= label
BLE	rs1 rs2 label	se(rs1 <= rs2) PC <= label
BLT	rs1 rs2 label	se(rs1 < rs2) PC <= label
BGE	rs1 rs2 label	se(rs1 >= rs2) PC <= label
BGT	rs1 rs2 label	se(rs1 > rs2) PC <= label
BLEU	rs1 rs2 label	se(rs1 <= rs2) (sem sinal) PC <= label
BLTU	rs1 rs2 label	se(rs1 < rs2) (sem sinal) PC <= label
BGEU	rs1 rs2 label	se(rs1 >= rs2) (sem sinal) PC <= label
BGTU	rs1 rs2 label	se(rs1 > rs2) (sem sinal) PC <= label
BEQZ	rs1 label	se(rs1 == 0) PC <= label
BNEZ	rs1 label	se(rs1 != 0) PC <= label
BLTZ	rs1 label	se(rs1 < 0) PC <= label
BGEZ	rs1 label	se(rs1 >= 0) PC <= label
BGTZ	rs1 label	se(rs1 > 0) PC <= label
BLEZ	rs1 label	se(rs1 <= 0) PC <= label

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Carregamento e Armazenamento

Instrução	Parâmetros	Comportamento	Observações
LB	rd rs1 offset	rd <= sinal_ext(mem[rs1 + offset])	Carrega Byte
LBU	rd rs1 offset	rd <= zero_ext(mem[rs1 + offset])	Byte sem sinal
LH	rd rs1 offset	rd <= sinal_ext(mem[rs1 + offset])	Carrega Half
LHU	rd rs1 offset	rd <= zero_ext(mem[rs1 + offset])	Half sem sinal
LW	rd rs1 offset	rd <= mem[rs1 + offset]	Carrega Word
SB	rs2 rs1 offset	mem[rs1 + offset] <= rs2 (byte)	Armazena Byte
SH	rs2 rs1 offset	mem[rs1 + offset] <= rs2 (halfword)	Armazena Half
SW	rs2 rs1 offset	mem[rs1 + offset] <= rs2 (word)	Armazena Word

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Aritmética Inteira

Nota: Embora as instruções de divisão e resto sejam suportadas pelo assembler, a versão atual do DRISC-V não as implementa e pode apresentar comportamento indefinido.

Instrução	Parâmetros	Comportamento
ADDI	rd rs1 imm	rd <= rs1 + imm
ADD	rd rs1 rs2	rd <= rs1 + rs2
SUB	rd rs1 rs2	rd <= rs1 - rs2
MUL	rd rs1 rs2	rd <= rs1 * rs2
MULH	rd rs1 rs2	rd <= parte_alta(rs1 × rs2) com sinal
MULHSU	rd rs1 rs2	rd <= parte_alta(rs1 × rs2) sinal × sem sinal
MULHU	rd rs1 rs2	rd <= parte_alta(rs1 × rs2) sem sinal
DIV	rd rs1 rs2	rd <= rs1 / rs2
DIVU	rd rs1 rs2	rd <= rs1 / rs2 (sem sinal)
REM	rd rs1 rs2	rd <= rs1 % rs2
REMU	rd rs1 rs2	rd <= rs1 % rs2 (sem sinal)
INC	rd imm	rd <= rd + imm
DEC	rd imm	rd <= rd - imm

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Operações Lógicas e Bit a Bit

Instrução	Parâmetros	Comportamento
ANDI	rd rs1 imm	rd <= rs1 & imm
ORI	rd rs1 imm	rd <= rs1 | imm
XORI	rd rs1 imm	rd <= rs1 ^ imm
AND	rd rs1 rs2	rd <= rs1 & rs2
OR	rd rs1 rs2	rd <= rs1 | rs2
XOR	rd rs1 rs2	rd <= rs1 ^ rs2
NOT	rd rs	rd <= ~rs

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Comparações

Instrução	Parâmetros	Comportamento
SLTI	rd rs1 imm	rd <= (rs1 < imm) ? 1 : 0
SLTIU	rd rs1 imm	rd <= (rs1 < imm) ? 1 : 0 (sem sinal)
SLT	rd rs1 rs2	rd <= (rs1 < rs2) ? 1 : 0
SLTU	rd rs1 rs2	rd <= (rs1 < rs2) ? 1 : 0 (sem sinal)
SGTI	rd rs1 imm	rd <= (rs1 > imm) ? 1 : 0
SGTIU	rd rs1 imm	rd <= (rs1 > imm) ? 1 : 0 (sem sinal)
SGT	rd rs1 rs2	rd <= (rs1 > rs2) ? 1 : 0
SGTU	rd rs1 rs2	rd <= (rs1 > rs2) ? 1 : 0 (sem sinal)
SEQZ	rd rs	rd <= (rs == 0) ? 1 : 0
SNEZ	rd rs	rd <= (rs != 0) ? 1 : 0
SLTZ	rd rs	rd <= (rs < 0) ? 1 : 0
SGTZ	rd rs	rd <= (rs > 0) ? 1 : 0

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Deslocamentos (Shifts)

Instrução	Parâmetros	Comportamento
SLLI	rd rs1 imm	rd <= rs1 << imm
SRLI	rd rs1 imm	rd <= rs1 >> imm
SRAI	rd rs1 imm	rd <= rs1 >>> imm
SLL	rd rs1 rs2	rd <= rs1 << rs2
SRL	rd rs1 rs2	rd <= rs1 >> rs2
SRA	rd rs1 rs2	rd <= rs1 >>> rs2

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Extensões de Valor

Instrução	Parâmetros	Comportamento
SEXT.B	rd rs	Extensão de sinal (byte)
SEXT.H	rd rs	Extensão de sinal (halfword)
ZEXT.B	rd rs	Extensão com zero (byte)
ZEXT.H	rd rs	Extensão com zero (halfword)

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Acesso a CSR

Instrução	Parâmetros	Comportamento
CSRR	rd csr	rd <= CSR[csr]
CSRW	csr rs	CSR[csr] <= rs
CSRS	csr rs	CSR[csr]
CSRC	csr rs	CSR[csr] &= ~rs
CSRRW	rd csr rs	rd <= CSR[csr]; CSR[csr] <= rs
CSRRS	rd csr rs	rd <= CSR[csr]; CSR[csr]
CSRRC	rd csr rs	rd <= CSR[csr]; CSR[csr] &= ~rs
CSRWI	csr imm	CSR[csr] <= imm
CSRSI	csr imm	CSR[csr]
CSRCI	csr imm	CSR[csr] &= ~imm
CSRRWI	rd csr imm	rd <= CSR[csr]; CSR[csr] <= imm
CSRRSI	rd csr imm	rd <= CSR[csr]; CSR[csr]
CSRRCI	rd csr imm	rd <= CSR[csr]; CSR[csr] &= ~imm