在 C 中实现 SB 型 riscv 指令

我遇到了一些问题，我尝试将 32 位二进制解码为 RISCV 架构集中的 SB 类型指令

我已经移动了操作码、imm、rs1、rs2 和 rd 值，但未能获得正确的 IMM 值

例如对于以下 32 位二进制

11111110000001111001101011100011

直接值是-12，但是在我的实现中

int type_sb_imm(unsigned char* p) {
    // Extract the 32-bit instruction from the byte array
    unsigned int opcode = (((unsigned int)p[0]) << 24) |
                          (((unsigned int)p[1]) << 16) |
                          (((unsigned int)p[2]) << 8) |
                          ((unsigned int)p[3]);

    // Extract the immediate value from the instruction (Type SB: branch)
    unsigned int uimm = ((opcode >> 7) & 0x1F) |            // imm[4:1]
                        ((opcode >> 20) & (0x7F << 5)) |    // imm[11:5]
                        ((opcode << 4) & (1 << 11)) |       // imm[12]
                        ((opcode << 19) & (0x1F << 12));    // imm[10:5]

    // Sign-extend the immediate value to 32 bits
    int imm = uimm;
    if (imm & 0x1000) {
        imm |= 0xFFFFE000;
    }

    return imm;
}

返回的立即值是4085，我想知道我哪里出错了？

请使用正确的移位修改我的函数，以从 32 位二进制中提取立即值。

以最高评论为序...

创建一个使用表定义位的函数（例如）：

imm = bitmask(opcode,31,25,5) | bitmask(opcode,11,7,0);

这是我快速完成的一些示例代码（因为您的时间压力）。我把它运行在下面gdb and I think我拿到mask生成正确——但不保证：

#include <stdio.h>

typedef unsigned int u32;

u32
bitmask(u32 opc,u32 bhi,u32 blo,u32 shfl)
{
    u32 val = opc >> blo;
    u32 mask = 0xFFFFFFFF >> 31 - (bhi - blo);
    val &= mask;
    val <<= shfl;
    return val;
}

int
main(void)
{

    u32 opc = 0xF0FFFF0A;
    u32 imm = 0;
    imm |= bitmask(opc,31,25,5);
    imm |= bitmask(opc,11,7,0);
    printf("%8.8X/%u\n",imm,imm);

    return 0;
}

请注意，如果您使该功能inline并且仅传递常量位值和移位，编译器优化器将生成高效的代码。

UPDATE:

这会返回带有符号的立即值吗？ – 超级编码器Superion

No, bitmask is 故意地无符号，因此您可以在许多安装格式上使用它来获取位字段。

您可以应用已有的代码来应用签名。

我正在做这个too快速地。这是我的尝试，但很容易出错——调整以适应：

#include <stdio.h>

typedef unsigned int u32;

u32
bitmask(u32 opc,u32 bhi,u32 blo,u32 shfl)
{
    u32 val = opc >> blo;
    u32 mask = 0xFFFFFFFF >> 31 - (bhi - blo);
    val &= mask;
    val <<= shfl;
    return val;
}

int
main(void)
{

    u32 opc = 0xF0FFFF0A;

    u32 uimm = 0;
    uimm |= bitmask(opc,31,25,5);
    uimm |= bitmask(opc,11,7,0);

    printf("uimm=%8.8X/%u\n",uimm,uimm);

    int imm;
    if (uimm & 0x1000) {
        imm = uimm & 0xFFF;
        imm = -imm;
    }
    else
        imm = uimm;
    printf("imm=%8.8X/%d\n",imm,imm);

    return 0;
}

更新#2：

我仍然不明白，如何传递包含指令本身的指令数组？ – 超级编码器Superion

您已经在现有代码中获得了大部分内容。当你得到之后opcode，只需用我输入的代码替换您的位移代码main。也就是说，使用bitmask而不是你正在做的轮班。

这是您的代码的快速修改。

Note:我用了一种不同的方式来获得imm from uimm在第二个例子中。您必须尝试哪种方式（您的或我的）实际上是正确的，因为我没有时间进行太多测试。

int
type_sb_imm(unsigned char *p)
{
    // Extract the 32-bit instruction from the byte array
    unsigned int opcode = (((unsigned int) p[0]) << 24) | (((unsigned int) p[1]) << 16) | (((unsigned int) p[2]) << 8) | ((unsigned int) p[3]);

    // Extract the immediate value from the instruction (Type SB: branch)
    u32 uimm = 0;
    uimm |= bitmask(opcode,31,25,5);
    uimm |= bitmask(opcode,11,7,0);

    // Sign-extend the immediate value to 32 bits
    int imm = uimm;

    if (imm & 0x1000) {
        imm |= 0xFFFFE000;
    }

    return imm;
}