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@ -57,7 +57,7 @@ RISC-V(读做“risk-five”)是一种典型的精简(Reduced Instruction
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图1.1列出了RV64I(RV64G的整数指令子集)的常用基础指令。
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图1.1列出了RV64I(RV64G的整数指令子集)的常用基础指令。
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![fig1_1](pictures/fig1_1.png)
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<img src="pictures/fig1_1.png" alt="fig1_1" style="zoom:80%;" />
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图1.1 RV64I的常用基础指令,带下划线的粗体字母从左到右连起来构成RV64I指令。
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图1.1 RV64I的常用基础指令,带下划线的粗体字母从左到右连起来构成RV64I指令。
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@ -93,13 +93,12 @@ RISC-V汇编指令的格式与8086汇编是截然不同的。以最基础的加
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以上的例子中,假设A=0x0000 0000 0000 0800,rs2寄存器中的低位4字节数值为0x1234ABCD,则sw指令执行完后内存中的数值为:
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以上的例子中,假设A=0x0000 0000 0000 0800,rs2寄存器中的低位4字节数值为0x1234ABCD,则sw指令执行完后内存中的数值为:
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`[0x0000 0000 0000 0800] = 0xCD`
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```
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[0x0000 0000 0000 0800] = 0xCD
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`[0x0000 0000 0000 0801] = 0xAB`
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[0x0000 0000 0000 0801] = 0xAB
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[0x0000 0000 0000 0802] = 0x34
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`[0x0000 0000 0000 0802] = 0x34`
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[0x0000 0000 0000 0803] = 0x12
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```
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`[0x0000 0000 0000 0803] = 0x12`
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@ -115,15 +114,17 @@ RISC-V汇编指令的格式与8086汇编是截然不同的。以最基础的加
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该语句中“asm”也可以由“__asm__”来代替。在“asm”后面有时也会加上“__volatile__”表示编译器不要对括弧内的汇编代码进行任何优化,保持指令的原样。“asm”后面括号里面的便是汇编指令。例如:
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该语句中“asm”也可以由“__asm__”来代替。在“asm”后面有时也会加上“__volatile__”表示编译器不要对括弧内的汇编代码进行任何优化,保持指令的原样。“asm”后面括号里面的便是汇编指令。例如:
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`asm(“li x17,81”); //将立即数81存入x17寄存器`
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```
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asm(“li x17,81”); //将立即数81存入x17寄存器
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`asm(“ecall”); //调用ecall指令(作用类似8086上的int指令)`
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asm(“ecall”); //调用ecall指令(作用类似8086上的int指令)
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```
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编译器碰到以上语句后,会将引号中的汇编语句直接翻译成对应的机器码,放到所生成的目标代码中。这两行代码的作用是调用81号软中断(即1.4节中的trap),但因为它们是相邻的汇编语句,所以可以用以下的形式书写:
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编译器碰到以上语句后,会将引号中的汇编语句直接翻译成对应的机器码,放到所生成的目标代码中。这两行代码的作用是调用81号软中断(即1.4节中的trap),但因为它们是相邻的汇编语句,所以可以用以下的形式书写:
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`asm(“li x17,81\n\t”`
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```
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asm(“li x17,81\n\t”
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`“ecall”);`
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“ecall”);`
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```
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也就是采用分隔符“\n\t”隔开多条汇编指令。对于编译器而言,以上两种写法是等效的。实际上GCC编译器在处理内联汇编语句时,是要把asm(…)的内容“打印”到汇编文件中,所以格式控制字符是必要的。
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也就是采用分隔符“\n\t”隔开多条汇编指令。对于编译器而言,以上两种写法是等效的。实际上GCC编译器在处理内联汇编语句时,是要把asm(…)的内容“打印”到汇编文件中,所以格式控制字符是必要的。
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@ -131,17 +132,14 @@ RISC-V汇编指令的格式与8086汇编是截然不同的。以最基础的加
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扩展内联汇编使得嵌入在C语言中的代码能够带输入、输出参数,同时将被汇编代码块改变的寄存器“通知”给GCC编译器,作为后者在调度寄存器时的参考。扩展内联汇编的格式为:
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扩展内联汇编使得嵌入在C语言中的代码能够带输入、输出参数,同时将被汇编代码块改变的寄存器“通知”给GCC编译器,作为后者在调度寄存器时的参考。扩展内联汇编的格式为:
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`asm volatile(`
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```
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asm volatile(
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`"statements"(汇编语句模板):`
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"statements"(汇编语句模板):
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output_regs(输出部分):
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`output_regs(输出部分):`
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input_regs(输入部分):
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clobbered_regs(破坏描述部分)
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`input_regs(输入部分):`
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) ;
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```
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`clobbered_regs(破坏描述部分)`
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`) ;`
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其中asm 表示后面的代码为内嵌汇编,也可以写作__asm__;volatile 表示不想让编译器对里面的汇编代码进行优化,也可以写作__volatile__ 。"statements"是汇编语句模板;output_regs是内联汇编的输出部分,可以理解为将要被汇编语句修改的寄存器组;input_regs是内联汇编的输入部分,即语句执行所需要的输入寄存器;clobbered_regs是破坏描述部分,代表将要被汇编语句改变(破坏)的内容。扩展内联汇编中汇编语句模版是必须要的,其它3部分则都是可选内容,以下对这些部分分别进行解释:
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其中asm 表示后面的代码为内嵌汇编,也可以写作__asm__;volatile 表示不想让编译器对里面的汇编代码进行优化,也可以写作__volatile__ 。"statements"是汇编语句模板;output_regs是内联汇编的输出部分,可以理解为将要被汇编语句修改的寄存器组;input_regs是内联汇编的输入部分,即语句执行所需要的输入寄存器;clobbered_regs是破坏描述部分,代表将要被汇编语句改变(破坏)的内容。扩展内联汇编中汇编语句模版是必须要的,其它3部分则都是可选内容,以下对这些部分分别进行解释:
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@ -191,57 +189,32 @@ RISC-V汇编指令的格式与8086汇编是截然不同的。以最基础的加
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|
我们再看一个稍微大一点的例子,通过这个例子我们希望能尽量把以上的知识点串起来,加深读者对RISC-V汇编语言的理解。假设有以下C语言程序test_asm.c,其源代码如例1.1所示:
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我们再看一个稍微大一点的例子,通过这个例子我们希望能尽量把以上的知识点串起来,加深读者对RISC-V汇编语言的理解。假设有以下C语言程序test_asm.c,其源代码如例1.1所示:
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```
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```
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`1 #include <stdio.h>`
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1 #include <stdio.h>
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2
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`2`
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3 void bar()
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4 {
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`3 void bar()`
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5 asm volatile( "li s5, 300" );
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6 }
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`4 {`
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7
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8 int foo( int foo_arg )
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`5 asm volatile( "li s5, 300" );`
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9 {
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10 int x;
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`6 }`
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11 asm volatile( "li s5, 500" );
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12 bar();
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`7`
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13 asm volatile (
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14 "sd s5,%0"
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`8 int foo( int foo_arg )`
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15 :"=m"(x)
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16 :
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`9 {`
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17 : "memory");
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18 printf( "x=%d\n", x );
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`10 int x;`
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19 return 10;
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20 }
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`11 asm volatile( "li s5, 500" );`
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21
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22 int main()
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`12 bar();`
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23 {
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24 foo( 10 );
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`13 asm volatile (`
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25 return 0;
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26 }
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`14 "sd s5,%0"`
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`15 :"=m"(x)`
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`16 :`
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`17 : "memory");`
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`18 printf( "x=%d\n", x );`
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`19 return 10;`
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`20 }`
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`21`
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`22 int main()`
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`23 {`
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`24 foo( 10 );`
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`25 return 0;`
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`26 }`
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```
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```
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例1.1 test_asm.c代码列表
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|
例1.1 test_asm.c代码列表
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@ -266,89 +239,47 @@ RISC-V汇编指令的格式与8086汇编是截然不同的。以最基础的加
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```
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```
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00000000000101a4 <bar>:
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00000000000101a4 <bar>:
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101a4: ff010113 addi sp,sp,-16
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101a4: ff010113 addi sp,sp,-16
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101a8: 00813423 sd s0,8(sp)
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101a8: 00813423 sd s0,8(sp)
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|
101ac: 01010413 addi s0,sp,16
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101ac: 01010413 addi s0,sp,16
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101b0: 12c00a93 li s5,300
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101b0: 12c00a93 li s5,300
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101b4: 00000013 nop
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101b4: 00000013 nop
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101b8: 00813403 ld s0,8(sp)
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101b8: 00813403 ld s0,8(sp)
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|
101bc: 01010113 addi sp,sp,16
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101bc: 01010113 addi sp,sp,16
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101c0: 00008067 ret
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101c0: 00008067 ret
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00000000000101c4 <foo>:
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00000000000101c4 <foo>:
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101c4: fd010113 addi sp,sp,-48
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101c4: fd010113 addi sp,sp,-48
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101c8: 02113423 sd ra,40(sp)
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101c8: 02113423 sd ra,40(sp)
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|
101cc: 02813023 sd s0,32(sp)
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101cc: 02813023 sd s0,32(sp)
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|
101d0: 03010413 addi s0,sp,48
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101d0: 03010413 addi s0,sp,48
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101d4: 00050793 mv a5,a0
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101d4: 00050793 mv a5,a0
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101d8: fcf42e23 sw a5,-36(s0)
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101d8: fcf42e23 sw a5,-36(s0)
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101dc: 1f400a93 li s5,500
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101dc: 1f400a93 li s5,500
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101e0: fc5ff0ef jal ra,101a4 <bar>
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101e0: fc5ff0ef jal ra,101a4 <bar>
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101e4: ff543623 sd s5,-20(s0)
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101e4: ff543623 sd s5,-20(s0)
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101e8: fec42783 lw a5,-20(s0)
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101e8: fec42783 lw a5,-20(s0)
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101ec: 00078593 mv a1,a5
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101ec: 00078593 mv a1,a5
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101f0: 0001c7b7 lui a5,0x1c
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101f0: 0001c7b7 lui a5,0x1c
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101f4: f7078513 addi a0,a5,-144 # 1bf70 <__clzdi2+0x2e>
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101f4: f7078513 addi a0,a5,-144 # 1bf70 <__clzdi2+0x2e>
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101f8: 1e2000ef jal ra,103da <printf>
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101f8: 1e2000ef jal ra,103da <printf>
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101fc: 00a00793 li a5,10
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101fc: 00a00793 li a5,10
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10200: 00078513 mv a0,a5
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10200: 00078513 mv a0,a5
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10204: 02813083 ld ra,40(sp)
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10204: 02813083 ld ra,40(sp)
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10208: 02013403 ld s0,32(sp)
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10208: 02013403 ld s0,32(sp)
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1020c: 03010113 addi sp,sp,48
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1020c: 03010113 addi sp,sp,48
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