說說RISC-V的x0寄存器

RISC-V有32個通用寄存器，其中第1個寄存器x0寫死為0，即讀出來總是0，寫進去總是被丢棄。x0為RISC-V指令集的簡化可貢獻不少啊。

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搞過Linux的都知道Linux有兩個特殊的裝置：​

​/dev/zero​

​​和​

​/dev/null​

​​。從​

​/dev/zero​

​​可以源源不斷地讀到0，往​

​/dev/null​

​​寫的任何内容都被丢棄。如果要建立一個需要填0的檔案，就從​

​/dev/zero​

​​拷貝，如果要丢棄一些輸出，就把輸出重定向到​

​/dev/null​

​。

RISC-V的x0寄存器就相當于是硬體版的​

​/dev/zero​

​​和​

​/dev/null​

​的組合體。從x0讀出來的總是0，往x0寫進去的總是被丢棄。是以這x0提供了兩種功能，一是提供常量0，在軟體程式設計中0可以說是最常用的常量了；二是提供一個可以丢棄結果的場所。有了這個x0，很多本來需要單獨指令的操作隻要更普通的指令加上x0就可以實作了。

比如​

​nop​

​​空指令，RISC-V沒有提供​

​nop​

​​指令噢，RISC-V用​

​addi x0, x0, 0​

​​來實作空指令的，這條​

​addi​

​使用x0作為目标寄存器，x0是會丢棄結果的，是以這條指令不會對程式狀态産生任何影響，和空指令是完全等價的。這就不需要單獨的空指令了。

比如​

​neg​

​​取負數指令，RISC-V用​

​sub rd, x0, rs​

​​來實作，​

​x0 - rs​

​​ 等價于 ​

​0 - rs​

​​ 等價于 ​

​-rs​

​，有了x0，就可以用更普通的減法指令來實作取負數指令。

比如​

​j​

​​跳轉指令，RISC-V沒有單獨的​

​j​

​​跳轉指令，隻有​

​jal​

​​跳轉連結指令，跳轉之前總是要把下一條指令的位址拷貝到寄存器，但是如果用x0作為jal的操作寄存器，即把下一條指令的位址拷貝到x0，那麼效果就等價于​

​j​

​跳轉指令了，因為寫入x0的任何值都是會被丢棄的呀。