这些操作码有什么作用？答案

【问题标题】：What do these Opcodes do?这些操作码有什么作用？
【发布时间】：2019-10-15 00:48:02
【问题描述】：

我正在学习有关 RISC-V 组装的 Western Digital 教程。我对汇编编程比较陌生。所以我有一些澄清问题，我似乎找不到一个真正的虚拟友好教程。

这是有问题的代码on GITHub。

# SPDX-License-Identifier: Unlicense
# Copyright (c) 2018 Western Digital Corporation or its affiliates.

.section .text
.align 2
.globl setupGPIO

.include "memory_map.inc"
.include "gpio.inc"

setupGPIO:
    addi sp, sp, -16            # Allocate Stack Frame

    #First Question
    sw ra, 12(sp)               # Save return address onto the stack

    li t0, GPIO_CTRL_ADDR       # Load the base GPIO address
    li t1, GPIO_RGB_PINS        # Get the RGP Pins offset
    sw t1, GPIO_OUTPUT_EN(t0)   # Enable RGB pins as output pins
    sw t1, GPIO_OUTPUT_XOR(t0)  # Set the XOR to that the pins are Active High

    #Second Question
    sw x0, GPIO_OUTPUT_VAL(t0)  # Set all writable GPIO pins to zero

    #Third Question
    lw ra, 12(sp)               # Restore the return address
    addi sp, sp, 16             # Deallocate stack frame
    ret

所以，我的问题是：

12 在做什么？我认为堆栈指针已经在上一条指令中移动了 16 位。我通常对为什么在内存中向下移动 16 位，然后又添加 12 位感到困惑。
此外，这种语法在 x86 中是否与 [eax+12] 表达相同的意思？
目标操作数一直在左边，这是否只针对x0寄存器？
我注意到我们根本没有使用堆栈指针，我们真的需要这样做吗？另外，sw 和lw 有什么区别？它们都被使用过，我不确定它们完成了什么或者为什么会使用其中一个而不是另一个。

【问题讨论】：

我假设 sw 是“存储字”（将寄存器的值放入内存中，lw 是“加载字”（从内存中取出一个值并将其放入寄存器。
你所说的被移位了 16 位（实际上只是减去值 16，没有移位，而不是“位”（它的字节））是一种分配。请注意，在未分配的内存中存储到堆栈中是不好的形式（例如，堆栈指针下方是未分配的内存），因此通常分配先于使用。一旦分配了一些堆栈（这里是 16 个字节），新可用的位置就处于正偏移量。因此，新的 SP+12 在新分配的 16 字节堆栈空间内；由于该空间是正式分配的，因此即使其他人使用该堆栈，它也会保持保留。
@ErikEidt 但是为什么要掩盖 4 个字节呢？这仅仅是函数占用的空间量吗？

标签： assembly riscv opcode

【解决方案1】：

1) 从堆栈指针中减去 16，为当前帧保留堆栈空间。为了将内容存储到该保留空间中，您需要向递减的堆栈指针添加一个偏移量（在本例中为 12）。

2) sw 将一个单词（在本例中为值 0，x0 始终包含）从寄存器存储到内存，你是对的（IMO），与其余参数相比，参数的顺序向后看语法。

3) a) 我们使用堆栈指针来保存和恢复返回地址，在这个本身不进行调用的小函数中不需要它，而是作为函数进入和退出的标准样板，这是一个有用的模式。堆栈用于存储不适合寄存器的局部变量（或需要在堆栈上以支持递归），学习如何使用它是他们在这里向您展示的内容的一部分。

3 b) sw 将寄存器中的值存储到内存中，lw 从内存中加载并存储到寄存器中。在设备驱动程序中，内存位置是您与设备通信的方式 - 存储到内存可让您向设备提供信息（数据或控制信息），从内存加载是您从设备读取信息的方式。

【讨论】：