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Aufgabe:

In Simulatoren können häufig Pseudobefehle verwendet werden, die nicht direkt auf der Hardware ausgeführt werden können. Geben Sie für folgende Pseudobefehle jeweils eine Alternative an, die auf Hardware ausgeführt werden kann (alle verwendbaren

Befehle finden Sie in der Datei "RISC-VGreenCardv8".

1: li x5, 10 (load immediate; x5 = 10)
2: mv x5, x6 (copy register; x5 = x6)
3: not x5, x6 (bitweises Komplement; x5 = not(x6))
4: j exit (bedingungsloser Sprung zu exit)
5: bgt x5, x6, exit (branch zu exit wenn x5 > x6)
6: nop (no Operation; ein Befehl, der keine Auswirkung hat)

blob.png

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Ich habe bisher noch nie mit einem Assembler gearbeitet und bin mit dem RISC-V Assembler nicht wirklich vertraut.

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Alternativen für Pseudobefehle auf Hardwareebene:

1. li x5, 10 (load immediate; x5 = 10)

Die direkte Alternative würde den Befehl lui (load upper immediate) und gegebenenfalls addi (add immediate) verwenden, je nach Höhe des Wertes. Da 10 jedoch in den unmittelbaren Wertebereich von addi fällt, kann man hier einfach addi verwenden, um 0 plus 10 in x5 zu laden.


   addi x5, x0, 10
   


2. mv x5, x6 (copy register; x5 = x6)

Das Kopieren eines Registers in ein anderes kann direkt mit dem Befehl addi realisiert werden, indem man zum Zielregister 0 addiert.


   addi x5, x6, 0
   


3. not x5, x6 (bitweises Komplement; x5 = not(x6))

Für das bitweise Komplement gibt es keinen direkten Befehl. Man kann es jedoch erzeugen, indem man xori (bitwise exclusive or immediate) mit einem Immediate von -1 (oder 0xffffffff in hexadezimal) nutzt, da XOR mit -1 ein bitweises NOT ergibt.


   xori x5, x6, -1
   


Alternativ, basierend auf der Verfügbarkeit von xnor in einigen Kontexten, könnte dies erforderlich sein, gefolgt von einem addi, wenn keine direkte Unterstützung vorhanden ist.

4. j exit (bedingungsloser Sprung zu exit)

Der unbedingte Sprung kann mit dem Befehl jal realisiert werden, wobei das Link-Register x0 verwendet wird, um keinen Rückkehradresse zu speichern.


   jal x0, exit
   


5. bgt x5, x6, exit (branch zu exit wenn x5 > x6)

RISC-V bietet keinen direkten bgt Befehl. Stattdessen muss die Relation umgekehrt betrachtet werden und dann blt (branch less than) verwendet werden. Man tauscht also die Register und verwendet blt.


   blt x6, x5, exit
   


6. nop (no Operation; ein Befehl, der keine Auswirkung hat)

Der nop Befehl wird oft durch einen addi Befehl ersetzt, der keine Veränderung bewirkt, typischerweise addi auf x0.


   addi x0, x0, 0
   


Diese Alternativen basieren darauf, die Basisoperationen der RISC-V-Architektur zu nutzen, um die gewünschten Effekte der Pseudobefehle zu erreichen.
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