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RISCV_EXECUTOR.md

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208 lines (159 loc) · 4.03 KB

RISCV_EXECUTOR.md

File metadata and controls

208 lines (159 loc) · 4.03 KB

🔧 RISC-V Assembly Executor

一个通用的交互式工具，用于编译和执行任意RISC-V汇编程序。

✨ 核心功能

  • 📁 文件执行：执行当前目录或任意路径的.s文件
  • ✏️ 在线编程：交互式创建和测试新程序
  • 🐳 Docker集成：自动设置RISC-V交叉编译环境
  • 🖥️ QEMU仿真：在RISC-V虚拟机中实际执行程序
  • 📊 结果分析：查看编译产物和反汇编代码
  • 📖 快速参考：内置RISC-V指令参考

🛠️ 系统要求

  • Python 3.6+
  • Docker：确保Docker已安装并运行
  • 网络连接：首次使用时下载Docker镜像

🚀 使用方法

基本使用

# 交互式模式
python3 scripts/riscv_executor.py

# 直接执行文件
python3 scripts/riscv_executor.py program.s

# 查看帮助
python3 scripts/riscv_executor.py --help

交互式菜单

🔧 RISC-V Assembly Executor
============================

📋 What would you like to do?
1. Execute a .s file from current directory
2. Execute a .s file from any path  
3. Create and execute a new program
4. Check system requirements
5. Show RISC-V quick reference
0. Exit

🎯 使用场景

1. 执行现有程序

# 将你的.s文件放在任意目录
# 运行执行器，选择菜单项 1 或 2
# 选择文件并观看执行过程

2. 创建新程序

# 选择菜单项 3，然后输入程序：
.text
.globl main

main:
    # 你的RISC-V代码
    li a0, 123
    ret
END

3. 命令行直接执行

python3 scripts/riscv_executor.py my_program.s

🔍 执行流程

  1. 文件选择：选择要执行的.s文件
  2. 预览：可选查看源代码
  3. 编译：自动设置Docker环境并编译
  4. 执行：在QEMU中运行程序
  5. 分析：查看生成的文件和结果

📁 输出文件

执行完成后在riscv_output/目录生成：

  • .o - 目标文件
  • .elf - 可执行文件
  • .bin - 原始二进制
  • .disasm - 反汇编清单

🐳 Docker环境

使用davidburela/riscv-emulator镜像，包含：

  • QEMU RISC-V系统仿真器
  • RISC-V GCC交叉编译工具链
  • 完整的构建环境

📖 RISC-V快速参考

寄存器约定

a0-a7   : 函数参数/返回值 (a0=第一个参数和返回值)
t0-t6   : 临时寄存器 (调用者保存)
s0-s11  : 保存寄存器 (被调用者保存)
ra      : 返回地址
sp      : 栈指针
zero    : 常量0 (x0)

基本指令

li rd, imm          # 加载立即数
add rd, rs1, rs2    # 寄存器相加
addi rd, rs1, imm   # 立即数相加
lw rd, offset(rs)   # 从内存加载字
sw rs, offset(rd)   # 存储字到内存
jal rd, label       # 跳转并链接(函数调用)
ret                 # 返回
beq rs1, rs2, label # 相等则分支

程序结构

.text               # 代码段
.globl main         # 全局符号
main:               # 标签定义
    # 你的代码
    ret             # 返回

🎓 学习建议

  1. 从简单开始：先写基本的算术运算
  2. 逐步复杂：添加函数调用和分支
  3. 观察输出：查看反汇编了解编译结果
  4. 实验特性：尝试不同的RISC-V指令

🔧 故障排除

Docker问题

# 检查Docker状态
docker ps

# 手动拉取镜像
docker pull davidburela/riscv-emulator

文件权限

chmod +x scripts/riscv_executor.py

程序不执行

  • 确保程序有main标签
  • 检查语法错误
  • 查看错误输出

💡 示例程序

Hello World (返回42)

.text
.globl main

main:
    li a0, 42
    ret

简单加法

.text
.globl main

main:
    li a0, 15
    li a1, 27
    add a0, a0, a1    # a0 = 15 + 27 = 42
    ret

函数调用

.text
.globl add
.globl main

add:
    add a0, a0, a1
    ret

main:
    li a0, 20
    li a1, 22
    jal ra, add       # 调用add(20, 22)
    ret               # 返回42

准备好探索RISC-V汇编了吗？开始执行你的第一个程序！🚀