真言生成．變數儲存

Author: MROS

book/.vitepress/config.mts

@@ -55,6 +55,10 @@ export default defineConfig({
             text: "符號檢查",
             link: "/零．一版/符號檢查",
           },
+          {
+            text: "精五真言生成",
+            link: "/零．一版/精五真言生成",
+          },
         ],
       },
     ],

book/零．一版/精五真言生成.md

@@ -0,0 +1,67 @@
+至此，貧道已經展示了零．一版音界咒的分詞、剖析、語義檢查，若程式能通過這些步驟，代表它完全合法。接下來，就可以生成目標碼了，在本指引中，貧道會示範如何生成精五真言（RISC-V）。
+
+## 變數儲存
+熟悉 C 語言的道友想必都曉得，全域變數與區域變數在程序執行時是放在不同位置。全域變數會放在數據段（data section），在整個程序執行的過程都佔用一塊記憶體空間；而區域變數則是則是存放在函式調用時臨時開的棧禎。
+
+零．一版音界咒的變數可以視做全域的，畢竟該版本尚無函式調用的概念。
+
+### 精五真言的數據段
+
+很容易就能用精五真言設定全域變數，一下是範例`數據段.S`：
+
+```assembly
+.section .data
+甲:
+    .word 50         # .word 表示開闢 32 位元的空間，該空間的值為 50
+
+.section .text
+.global _start
+
+_start:
+    lw t0, 甲         # t0 = *(u32*)甲
+
+    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)
+```
+
+同樣交叉編譯並以 qemu 模擬
+```
+riscv64-unknown-elf-gcc -nostdlib 數據段.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 50
+```
+
+`數據段.S` 首先在數據段 `.section .data` ，中用 `.word` 開闢 32 位元的空間，前方的`甲`是一個標籤，在後續程式段的真言中會被代換為該空間的位址。
+
+再來看 `_start` 的第一行 `lw t0, 甲`，lw 是 load word 的縮寫，效果是從位址甲開始讀取 32 位元放進 t0 暫存器。 `lw` 執行完後， `t0` 就是 `50` 了，最後 `mv a0, t0` 把程序結束碼設為 50。
+
+與 `lw` 相對應，`sw`（store word）能夠將暫存器的值寫入某個記憶體位址，但 `sw` 要多加一個參數，`sw t0, 甲, rt`， `rt` 可以是任意通用暫存器。
+
+
+### 選讀：為什麼 sw 要三個參數
+接三個參數的 `sw rd, 標籤, rt` 是偽指令，組譯後會變為兩條指令：
+
+```
+auipc rt, 標籤[31:12]
+sw rd, 標籤[31:12](rt)
+```
+
+其大概意思是用先把 rt 的值弄成成標籤的位址，再把 rt 所在位址的 32 位元存進 rd 。
+
+那為何 `lw rd, 標籤` 就不需要額外暫存器來幫忙存位址呢？它也是會編譯成兩條真言的偽指令吧！ 因為`rd`在載入時能重複用。
+```
+auipc rd, 標籤[31:12]    # 反正等等 rd 的值等等也要被改了，順便當位址用
+lw rd, 標籤[31:12](rd)   # rd 既是記憶體位址，又是要被寫入的暫存器
+```
+
+`sw` 的 rd 要是重複用，還沒把它的值寫到記憶體，自己就先被汙染了：
+
+```
+auipc rd, 標籤[31:12]    # rd 的值已被汙染
+sw rd, 標籤[31:12](rd)   # 把被汙染的值寫到記憶體
+```
+
+所以 `sw rd, 標籤, rt` 的第三個參數 rt 省不了。
+
+## 運算

book/零．一版/編譯目標：精五門（RISC-V）真言極簡子集.md

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 ## 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
+絕大部分的人手邊都沒有精五架構的板子，在其他架構的機器上，需要先安裝一些工具才能模擬精五架構：
 
 - 交叉編譯器工具鏈
 - 精五模擬器（本作選擇使用 qemu）