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FCVT.LU.H

RISC-V FCVT.LU.H 指令详解

指令手册R-type

半精度浮点转无符号 64 位整数。仅 RV64 Zfh;Zfhmin 不包含此整数转换。

指令语法

fcvt.lu.h rd, rs1[, rm]

rd 选择整数 x0–x31,x0 丢弃结果但不抑制 fflags;rs1 选择浮点 f0–f31;rs2 是格式选择器,不是第二个源寄存器。

32 位 OP-FP:funct5=11000,fmt=10,rs2=00011,opcode=1010011;无立即数。

仅 RV64 Zfh(Zfhmin 不含此整数转换);启用所需扩展与浮点状态。rm 可省略,默认 dyn 使用 frm;静态 101/110 与动态 frm=101–111 的行为保留。先舍入,再检查整数范围;无效置 NV,否则不精确置 NX。

H 源窄于 FLEN 时检查 NaN-boxing;无效箱按源格式 canonical NaN 处理。整数结果不装箱。异常累积到 fflags;置位本身不产生浮点异常陷阱。

Zfh浮点转换

指令行为说明

fcvt.lu.h 从浮点寄存器 rs1 读取半精度值,按 rm/frm 舍入为无符号 64 位整数,写入整数寄存器 rd。

FCVT.LU.H 指令解析与执行动画

展示 Zfh 扩展 FCVT 的 ISA 可见流程:解析 OP-FP 编码、fmt/rs2 转换选择、rm 舍入字段,读取浮点源并写回整数目标。

rd
rs1
rm
fcvt.lu.h
,
,

rm 可留空,按汇编默认 dyn(111);DYN 示例固定 frm=RNE。仅接受小写 rne/rtz/rdn/rup/rmm/dyn。

执行环境
fmt=H (10)
rs2=LU
舍入: RNE 最近偶数
fflags: NX
RV64-only

假定所需扩展与浮点状态已启用,源值满足适用的 NaN-boxing,初始 fflags=0。结果为当前输入的计算预览;Writeback 步表示提交。

31..27
26..25
24..20
19..15
14..12
11..7
6..0
11000
FCVT.LU
10
fmt=H
00011
rs2=LU
01011
rs1
000
rm
01010
rd
1010011
OP-FP
执行数据路径
instruction
0xC4358553
opcode
1010011 -> OP-FP
funct5/fmt
11000 + 10 -> FCVT.LU.H
rs2
00011 -> LU target
rm
000 -> RNE 最近偶数
rd/rs1
a0(x10) / fa1(f11)
read
fa1(f11) = 42.75
convert
42.75 -> uint64 0x0000002B (43)
write
a0(x10) = 43; NX
当前步骤

Fetch:展示 32-bit OP-FP 编码

机器码按 R-type OP-FP 字段切分;FCVT 使用 opcode 1010011。

encoding: 0xC4358553
syntax : fcvt.lu.h a0(x10), fa1(f11), rne
result : a0(x10) = 43; NX

当前示例按 rm 舍入为 64 位整数,因源值含小数部分,示例显示 NX 不精确标志。

FCVT 转换视图
H FP source
42.75
conversion
42.75 -> uint64 0x0000002B (43)
writeback
a0(x10) = 43

当前示例按 rm 舍入为 64 位整数,因源值含小数部分,示例显示 NX 不精确标志。

该动画只展示 RISC-V Zfh 扩展 FCVT 的 ISA 可见编码、源/目标寄存器方向、舍入字段与示例 fflags;不模拟具体 FPU 流水线、异常处理机制、NaN payload 或微架构实现。

快速理解与检索要点

fcvt.lu.h 从浮点寄存器 rs1 读取半精度值,按 rm/frm 舍入为无符号 64 位整数,写入整数寄存器 rd。

仅 RV64 Zfh;Zfhmin 不包含此整数转换。所需扩展与浮点状态须启用。
32 位 OP-FP:funct5=11000,fmt=10 选择H,rs2=00011 选择无符号 LU,opcode=1010011;rs2 不是源寄存器,没有立即数。
rm 可省略,默认 dyn(111)使用 frm;静态 101/110 及动态 frm=101–111 的行为保留。
先舍入,再检查目标范围 0..2^64−1;越下界或 −∞ 写 0,越上界、+∞ 或任意 NaN 写 2^64−1,并置 NV。
仅当结果与源值不同且未置 NV 时置 NX;异常累积到 fflags,置位本身不产生浮点异常陷阱。
H 源窄于 FLEN 时须正确 NaN-boxing;否则按 H canonical NaN 处理。rd=x0 丢弃整数结果,但不抑制异常标志。

常见使用场景

浮点到整数转换

结合 «# RV64; f1=3.5; fflags=0; valid H NaN-boxing fcvt.lu.h x10, f1, rtz # x10=3; NX» 等实际代码理解该场景。

使用前检查清单

语法检查
  • rd 选择整数 x0–x31,x0 丢弃结果但不抑制 fflags;rs1 选择浮点 f0–f31;rs2 是格式选择器,不是第二个源寄存器。
  • 32 位 OP-FP:funct5=11000,fmt=10,rs2=00011,opcode=1010011;无立即数。
语义检查
  • 仅 RV64 Zfh(Zfhmin 不含此整数转换);启用所需扩展与浮点状态。rm 可省略,默认 dyn 使用 frm;静态 101/110 与动态 frm=101–111 的行为保留。先舍入,再检查整数范围;无效置 NV,否则不精确置 NX。
  • H 源窄于 FLEN 时检查 NaN-boxing;无效箱按源格式 canonical NaN 处理。整数结果不装箱。异常累积到 fflags;置位本身不产生浮点异常陷阱。

容易混淆 / 常见误区

仅 RV64 Zfh;Zfhmin 不包含此整数转换。所需扩展与浮点状态须启用。
rm 可省略,默认 dyn(111)使用 frm;静态 101/110 及动态 frm=101–111 的行为保留。
先舍入,再检查目标范围 0..2^64−1;越下界或 −∞ 写 0,越上界、+∞ 或任意 NaN 写 2^64−1,并置 NV。
仅当结果与源值不同且未置 NV 时置 NX;异常累积到 fflags,置位本身不产生浮点异常陷阱。
H 源窄于 FLEN 时须正确 NaN-boxing;否则按 H canonical NaN 处理。rd=x0 丢弃整数结果,但不抑制异常标志。

常见问题

舍入后怎样判断无效转换?

先舍入,再检查目标范围 0..2^64−1;越下界或 −∞ 写 0,越上界、+∞ 或任意 NaN 写 2^64−1,并置 NV。

写入 x0 会抑制异常吗?

不会。仅丢弃整数写回,仍按源值和舍入结果累积 NV 或 NX。