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FEQ.D

RISC-V FEQ.D 指令详解

指令手册R-type

双精度浮点相等比较,把 0/1 布尔结果写入整数寄存器 rd。

指令语法

feq.d rd, rs1, rs2

32 位 OP-FP:opcode=1010011、funct5=10100、fmt=01;funct3=010,无 rm。

rd 为整数 x0–x31,rs1/rs2 为浮点 f0–f31 或 ABI 名称;写 x0 丢弃结果但保留 NV 副作用。

RV32/RV64 D(依赖 F);所需扩展和浮点状态须启用。窄于 FLEN 的源须正确 NaN-boxed,否则按 canonical qNaN。

相等写 1,否则 0;任一 NaN 写 0。仅 sNaN 新增 NV,qNaN 不清除旧 NV;fflags 为累积标志。

同一源寄存器须有同一初始值。动画初始 fflags=0;不把教学步骤解释为硬件周期。

D浮点比较

指令行为说明

FEQ.D 属于依赖 F 的 D 扩展,比较 f[rs1] 与 f[rs2] 的双精度浮点值,并把布尔结果写入整数寄存器 rd。FEQ 是 quiet 比较:quiet NaN 使结果为 0 但不设置 NV,signaling NaN 设置 NV。比较结果不是浮点值,指令没有 rm 舍入操作数。

FEQ.D 指令解析与执行动画

展示 D 扩展双精度 OP-FP 指令的 ISA 可见流程:解析编码字段,读取浮点寄存器,执行 FEQ 语义并写回 rd。

rd
rs1
rs2
feq.d
,
,
执行环境
FLEN>=64 / fmt=D (01)
funct3: 相等比较
fflags: 初始 0
31..27
26..25
24..20
19..15
14..12
11..7
6..0
10100
FEQ
01
fmt=D
01100
rs2
01011
rs1
010
funct3=010
01010
rd
1010011
OP-FP
执行数据路径
instruction
0xA2C5A553
opcode
1010011 -> OP-FP
funct5/fmt
10100 + D(01) -> FEQ.D
funct3
010 -> 相等比较
rd/rs
a0(x10) / fa1(f11) / fa2(f12)
read
尚未读取源寄存器
FP op
等待 Execute 计算
write
尚未写回;初始 fflags=0
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;双精度浮点 OP-FP 指令使用 opcode 1010011。

encoding: 0xA2C5A553
syntax : feq.d a0(x10), fa1(f11), fa2(f12)
result : 尚未写回;初始 fflags=0

比较结果写入整数寄存器 x[rd],只可能是 0 或 1;比较不使用 rm 舍入模式。

双精度计算视图
rs1
fa1(f11) = 1.5
rs2
fa2(f12) = 1.5
结果
等待 Execute 计算

比较结果写入整数寄存器 x[rd],只可能是 0 或 1;比较不使用 rm 舍入模式。

假定所需扩展与 FS 启用、源已正确 NaN-boxed、初始 fflags=0。有限值仅限精确白名单,另支持正负零、无穷、qNaN、sNaN;其他输入停止执行。同一源寄存器须有同一初始值;rd=x0 仅丢弃整数写回,NV 仍累积。步骤为教学视图。

该动画只展示 RISC-V D 扩展的 ISA 可见 OP-FP 编码、示例数值结果和 fflags 关系;不模拟具体 FPU 流水线、延迟、完整 IEEE 754 边界组合或微架构实现。

快速理解与检索要点

FEQ.D 是依赖 F 的 D 扩展中,把浮点比较桥接到整数布尔结果的指令:读取两个浮点寄存器,但写回 x[rd]=0/1。

funct5=10100 与 funct3=010 共同选择 FEQ,fmt=01 选择 D 格式。
任一 NaN 结果为 0;quiet NaN 不设置 NV,signaling NaN 设置 NV。
rd 是整数寄存器;该指令没有 rm 舍入字段。
NV 为累积标志:qNaN 不新增 NV,也不会清除已置位的 NV;rd=x0 只丢弃整数结果,标志副作用保留。
源格式窄于 FLEN 时,未正确 NaN-boxed 的源按 canonical qNaN 处理。动画假定正确 NaN-boxing、所需扩展和浮点状态启用、初始 fflags=0。

常见使用场景

比较与判断

结合 «feq.d x10, f0, f1 # f0=1.5, f1=1.5 -> x10=1; no new flags» 等实际代码理解该场景。

浮点条件判断

结合 «feq.d x10, f0, f1 # f0=1.5, f1=1.5 -> x10=1; no new flags» 等实际代码理解该场景。

使用前检查清单

语法检查
  • rd:目标整数寄存器,接收 0 或 1 的比较结果。
  • rs1/rs2:源浮点寄存器;比较指令不使用 rm 舍入模式。
语义检查
  • 确认结果写入整数寄存器且只可能是 0 或 1。
  • 确认 quiet/signaling 比较对 NaN 和 NV 标志的处理符合需要。

容易混淆 / 常见误区

FEQ 只对 signaling NaN 设置 NV;quiet NaN 的结果为 0。
rd 是整数寄存器,写入 0 或 1,不是浮点寄存器。
该比较没有 rm 舍入字段,不执行浮点舍入。

常见问题

FEQ.D 的 rd 是浮点寄存器吗?

不是。rd 是整数寄存器,保存 0 或 1 的布尔结果。

FEQ.D 遇到 NaN 怎么处理?

任一 NaN 结果为 0;FEQ 只在 signaling NaN 时设置 NV。

FEQ.D 使用 rm 舍入模式吗?

不使用。浮点比较不执行舍入,编码中的 funct3 选择比较种类。