零．一版編譯目標：精五門（RISC-V）真言極簡子集

Author: MROS

book/.vitepress/config.mts

@@ -18,21 +18,31 @@ export default defineConfig({
         items: [
           { text: "大品天仙訣之臆想", link: "/大品天仙訣之臆想" },
           { text: "序・去往新世界", link: "/序・去往新世界" },
-          { text: "離塵第一步：自舉", link: "/離塵第一步：自舉" }
+          { text: "離塵第一步：自舉", link: "/離塵第一步：自舉" },
         ],
       },
       {
         text: "金丹概覽",
         items: [
           { text: "什麼語言容易自舉", link: "/什麼語言容易自舉" },
-          { text: "結丹流程概覽（通用編譯流程）", link: "/結丹流程概覽（通用編譯流程）" },
+          {
+            text: "結丹流程概覽（通用編譯流程）",
+            link: "/結丹流程概覽（通用編譯流程）",
+          },
         ],
       },
       {
         text: "音界咒零．一版",
         items: [
-          { text: "音界咒零．一版設計與定義", link: "/音界咒零．一版設計與定義" },
+          {
+            text: "音界咒零．一版設計與定義",
+            link: "/音界咒零．一版設計與定義",
+          },
           { text: "全形字體選擇", link: "/全形字體選擇" },
+          {
+            text: "零．一版編譯目標：精五門（RISC-V）真言極簡子集",
+            link: "/零．一版編譯目標：精五門（RISC-V）真言極簡子集",
+          },
         ],
       },
     ],

book/零．一版編譯目標：精五門（RISC-V）真言極簡子集.md

@@ -0,0 +1,95 @@
+音界咒的編譯目標是精五門（RISC-V）真言，精五門真言本就十分精簡，在零．一版，更是僅需要
+
+- 整數加減乘除
+- 指定暫存器的值
+
+等寥寥幾個指令而已。
+
+但在介紹這些指令之前，先來寫個最簡單的範例，並讓它動起來。
+
+## 實驗環境架設
+
+絕大部分的人手邊都沒有精五架構的板子，需要先安裝交叉編譯器跟精五模擬器（本作選擇使用 qemu）。
+
+## 返回 100
+
+以下是貧道所能構造的最簡易的範例，它一啟動就以 100 當結束碼關閉程序：
+
+```assembly
+.section .text
+.global _start
+
+_start:
+    li a7, 93         # RISCV Linux 中 exit 系統呼叫編號是 93
+    li a0, 100        # a0 是函數呼叫時，第一個參數位置
+    ecall             # 執行系統呼叫 exit(100)
+```
+將之命名為 `100.S` 。
+
+### 編譯、執行
+```
+riscv64-unknown-elf-gcc -nostdlib 100.S    # 編譯後應得 a.out 檔案
+qemu-riscv64 a.out                         # qemu-riscv64 並非單單模擬裸機，還實作了部分系統呼叫
+echo $?                                    # 可以看到上一個程序的結束碼是 100
+```
+
+## 整數加減乘除
+
+```assembly
+add 目標, 源1, 源2
+sub 目標, 源1, 源2
+mul 目標, 源1, 源2
+div 目標, 源1, 源2
+```
+
+以上就是加減乘除四個指令了，此處的目標、源1、源2，都是暫存器的名字。精五（RISC-V）有 32 個整數通用暫存器，在零．一版的編譯目標中，僅使用臨時暫存器 t0 ~ t6 就可以了。
+
+除了讓暫存器跟暫存器加減乘除，精五也支援讓暫存器與（12位）立即數做加運算。
+
+```assembly
+addi 目標, 源, 立即數
+```
+
+由於立即數可以寫負數，就不支援減立即數的操作了，畢竟加上一個負數就等同於減。
+
+## 指定暫存器的值
+
+```
+li 目標, 立即數          # 將目標暫存器的值設為立即數
+mv 目標, 源             # 將目標暫存器的值設為源暫存器的值
+```
+
+`li` 跟 `mv` 都是偽指令，也就是說，在組譯階段，指令會被變成一到多個真實指令。
+
+例如當立即數可用 12 位元表示時，`li 目標, 立即數` 會被譯為 `addi 目標, x0, 立即數`。其中 `x0` 是一個特殊的唯獨暫存器，其值永遠為 0。
+
+而 `mv 目標, 源` 會被譯為 `addi 目標, 源, 0`。
+
+## 音界咒編譯實例
+
+```音界
+元．甲＝（１＋３）＊４
+甲＋１
+```
+編譯出的精五真言，其結束碼為音界咒中最後一行的值，在上述範例中，即是「甲＋１」的值。
+
+
+```assembly
+.section .text
+.global _start
+
+_start:
+    li t0, 1          # t0 = 1
+    li t1, 3          # t1 = 3
+    add t0, t0, t1    # t0 = t0 + t1
+
+    li t1, 4          # t1 = 4
+    mul t0, t0, t1   # t0 = t0 * t1
+    addi t0, t0, 1    # t0 = t0 + 1
+
+    li a7, 93         # RISCV Linux 中 exit 系統呼叫編號是 93
+    mv a0, t0         # a0 = t0
+    ecall             # 執行系統呼叫 exit(t0)
+```
+
+試著編譯執行看看，並驗證結束碼是否是 17。