compiler-construction - RISC-V指令集中的FENCE指令是什么意思？

Question

在浏览 RISC-V ISA 时，我在内存模型部分看到了一条指令（FENCE 指令）。究竟是什么意思？

Answer 1

RISC-V ISA 使用宽松的内存模型，其中一个线程执行的加载和存储顺序在另一个线程看到时可能不同。这样做是为了使技术能够提高内存系统性能。

例如，线程 1 可能执行：

• 负载 A
• B店
• C店

但是线程 2 可以看到关于第一个线程的负载和存储乱序：

• C店
• 负载 A
• B店

FENCE 确保在围栏之后的任何操作之前观察围栏之前的所有操作。所以如果上面改为：

线程 1：

• 负载 A
• B店
• 栅栏
• C店

然后线程 2 将保证在存储到 C 之前看到对 A 的加载和对 B 的存储，但仍然可以在 A 的加载之前看到对 B 的存储。

线程 2：

• B店
• 负载 A
• C店

来源：RISC-V ISA（第 20 页第 2.7 节）

Answer 2

我发现有一种情况是需要使用 FENCE 指令的。例子：

1. SoC 中的某些模块通过 HostIO 总线将值写入 CSR 0x783 (MIPI) 来生成中断。
2. 固件跳转到中断处理程序。
3. 处理程序尝试通过将 1 写入寄存器来重置用户实现的设备中的“未决”位。
4. 此类操作被编译为立即值 = 1 的“存储”指令。
5. 结果，如果我没有在处理程序的开头实现 FENCE ，我就会有一些垃圾值，而不是指令的正确立即参数。