LR.D 会写内存吗？
不会。LR.D 读取 64 位旧值到 rd，并建立 reservation set；内存写入由后续 SC.D 尝试完成。
LR.D
RISC-V LR.D 指令详解
指令手册R-type在 RV64 上原子读取 64 位 doubleword 到 rd，并建立供后续 SC.D 使用的 reservation set
指令语法
lr.d rd, (rs1)
操作数说明
目标寄存器 rd：存放运算结果的通用寄存器。
源寄存器 rs1：第一个操作数寄存器。
源寄存器 rs2：第二个操作数寄存器。
AZalrsc原子操作
指令行为说明
LR.D 从 rs1 指向的自然对齐地址原子读取 64 位 doubleword，将旧值写入 rd，并建立覆盖该访问字节的 reservation set。它是 RV64 的 A/Zalrsc 指令，本身不写内存；后续 SC.D 使用该预留判断条件存储是否成功。aq/rl 位只影响内存排序，不改变读取值。
LR.D 原子指令解析与执行动画
展示 A-extension doubleword 原子指令的字段解析、aq/rl 排序位、内存读取和 RMW 状态更新。
rd
rs1
lr.d,()
执行环境
31..27
26
25
24..20
19..15
14..12
11..7
6..0
00010
funct5
1
aq
0
rl
00000
rs2=00000
01010
rs1
011
funct3
00101
rd
0101111
opcode
原子数据路径
instruction
0x140532AF
opcode
0101111 -> AMO
funct3
011 -> doubleword width
funct5
00010 -> LR.D
aq / rl
1/0 -> acquire
rd / rs1
t0(x5) / a0(x10)=0x00001000
memory read
mem[0x00001000] -> old doubleword 0x0000000000000005
reservation
create reservation for 8 bytes at 0x00001000
rd / reservation
t0(x5) = 0x00000005; reservation set created
当前步骤
概念步骤：拿到 32-bit 原子指令编码
A 扩展 doubleword 原子指令使用 32-bit 编码；动画先展示字段切分。
encoding: 0x140532AF
syntax : lr.d t0(x5), (a0(x10))
result : t0(x5) = 0x00000005; reservation set created
该动画展示 ISA 可见的原子读改写、比较并交换、LR/SC 预留状态和内存排序位，不表示任何特定 CPU 的缓存一致性实现、流水线或时序。
快速理解与检索要点
LR.D 是 RV64 LR/SC 序列的 64 位第一步：读取旧 doubleword 到 rd，并建立 reservation set。它不写内存，也不等同于普通 ld，因为后续 SC.D 会消费这个预留。
funct5=00010、funct3=011、opcode=0101111 识别 LR.D；rs2 编码字段必须为 x0。
LR.D 是 RV64-only doubleword 操作，内存访问宽度为 64 bit，不使用 AMO.W 的 32 位符号扩展规则。
目标地址必须按 doubleword 自然对齐；未对齐访问会触发地址未对齐或访问错误异常。
aq/rl 位只影响内存排序约束，不改变读取旧值和建立预留的语义。
常见使用场景
原子与同步
结合 «lr.d.aq t0, (a0) # load 64-bit doubleword from *a0 and create a reservation» 等实际代码理解该场景。
RV64 专用操作
结合 «lr.d.aq t0, (a0) # load 64-bit doubleword from *a0 and create a reservation» 等实际代码理解该场景。
使用前检查清单
语法检查
- 确认当前指令格式为 R-type。
- 确认操作数排列顺序与示例一致。
语义检查
- 确认目标寄存器用途和调用约定兼容。
- 确认该指令不是伪指令展开后的底层形式。
容易混淆 / 常见误区
地址必须 8 字节自然对齐
仅 RV64 可用
新的 LR.D 会替换同一 hart 先前的预留
LR.D 建立预留但不保证后续 SC.D 一定成功
常见问题
LR.D 和 LR.W 的关键区别是什么？
LR.D 仅用于 RV64，访问 64 位 doubleword，地址需 8 字节对齐；LR.W 访问 32 位 word。