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FROUND.S

RISC-V FROUND.S 指令详解

指令手册R-type

把单精度浮点数按 rm 舍入到整数值,结果仍为浮点格式,不设置 NX。

指令语法

fround.s rd, rs1[, rm]
操作数说明
rd、rs1:浮点寄存器 f0–f31 或对应 ABI 名称;f0 可写,rd 可与 rs1 重叠。
rs1 是唯一源;rs2=00100 是固定选择子。rm 可省略,默认 dyn;111 使用 frm。静态 101/110 与动态 frm=101–111 的行为保留。
ZfaF浮点精度

指令行为说明

FROUND.S 需要 RV32/RV64 Zfa+F 和已启用的浮点状态。它按 rm 将 f[rs1] 的单精度值舍入到整数值,并以 S 格式写入 f[rd]。零和无穷原样复制;NaN 结果为规范 NaN,信号 NaN 累积 NV。不设置 NX。不设置 DZ、OF 或 UF,也不清除已有 fflags。

FROUND.S 指令解析与执行动画

展示 Zfa + F 扩展单精度 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 FROUND 语义并写回 rd。

rd
rs1
rm
fround.s
,
,

rm 可留空:按汇编默认 dyn 编码,并使用下方 fcsr.frm。

执行环境
FLEN>=32 / fmt=S (00)
舍入: RNE 最近偶数
fflags: 初始 0
31..27
26..25
24..20
19..15
14..12
11..7
6..0
01000
FROUND
00
fmt=S
00100
rs2=4 (roundToIntegral)
01011
rs1
000
rm
01010
rd
1010011
OP-FP
执行数据路径
instruction
0x40458553
opcode
1010011 -> OP-FP
funct5/fmt
01000 + S(00) -> FROUND.S
rm
000 -> RNE 最近偶数
rd/rs
fa0(f10) / fa1(f11) / rs2=00100 (fixed)
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;单精度浮点 OP-FP 指令使用 opcode 1010011。

encoding: 0x40458553
syntax : fround.s fa0(f10), fa1(f11), rne
result : 尚未写回;初始 fflags=0

该受限教学模型计算白名单有限示例以及零、无穷和 NaN;FROUND.S 将整数值作为 S 格式写回。零和无穷复制。FROUND 不设置 NX,且除 NV 外不设置其它异常标志。

单精度计算视图
rs1
fa1(f11) = 1.5
结果
等待 Execute 计算

该受限教学模型计算白名单有限示例以及零、无穷和 NaN;FROUND.S 将整数值作为 S 格式写回。零和无穷复制。FROUND 不设置 NX,且除 NV 外不设置其它异常标志。

假定 Zfa + F 可用、FS 已启用、输入已正确 NaN-boxed、初始 fflags=0。接受所列精确有限白名单、正负零、无穷、qNaN 和 sNaN;按 rm/frm 舍入,零与无穷原样复制,sNaN 设置 NV。FROUND 不设置 NX。rd 可与 rs1 重叠,f0 可正常写回。步骤是教学视图。

该动画只展示 RISC-V Zfa + F 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

FROUND.S 将单精度数舍入到整数值,结果仍在浮点寄存器中。不设置 NX。它不是浮点到整数寄存器的转换。

需要 Zfa 1.0 与 F;Zfa 依赖 F。rd、rs1 是浮点寄存器 f0–f31,f0 可写,rd 可与 rs1 重叠。
32 位 OP-FP:funct5=01000、fmt=00 (S)、rs2=00100、rs1、rm、rd、opcode=1010011;rs2 是固定选择子,不是第二个源。
rm 可省略,默认 dyn;000/001/010/011/100 分别为 rne/rtz/rdn/rup/rmm,111 使用 frm。静态 101/110 与动态 frm=101–111 的行为保留。
操作数窄于 FLEN 时必须正确 NaN-boxed;否则按该格式的规范 NaN 处理。较窄结果的高 FLEN−格式宽度位写 1。
零和无穷原样复制;NaN 结果为规范 NaN,信号 NaN 累积 NV。不设置 NX。不设置 DZ、OF 或 UF;已有 fflags 不清除,置位本身不产生浮点异常陷阱。
动画假定正确 NaN-boxing、初始 fflags=0,接受所列精确有限白名单以及正负零、无穷、qNaN、sNaN;不模拟任意十进制输入。

常见使用场景

浮点舍入

假定所需扩展与浮点状态已启用,f11=1.5 为本指令格式(窄于 FLEN 时正确 NaN-boxed),初始 fflags=0:示例用 rne 写 f10=2.0,结果仍在浮点寄存器;不新增异常标志,fflags 仍为 0。

数值格式处理

假定所需扩展与浮点状态已启用,f11=1.5 为本指令格式(窄于 FLEN 时正确 NaN-boxed),初始 fflags=0:示例用 rne 写 f10=2.0,结果仍在浮点寄存器;不新增异常标志,fflags 仍为 0。

使用前检查清单

语法检查
  • rd、rs1:浮点寄存器 f0–f31 或对应 ABI 名称;f0 可写,rd 可与 rs1 重叠。
  • rs1 是唯一源;rs2=00100 是固定选择子。rm 可省略,默认 dyn;111 使用 frm。静态 101/110 与动态 frm=101–111 的行为保留。
语义检查
  • 确认 Zfa 与对应精度扩展、浮点状态已启用,较窄源正确 NaN-boxed。
  • 结果仍为同精度浮点;零和无穷原样复制,NaN 结果为规范 NaN,sNaN 新增 NV。不新增 NX。不新增 DZ、OF 或 UF,已有 fflags 保留。

容易混淆 / 常见误区

FROUND 不设置 NX;需要按输入与舍入结果不同且输入不是 NaN 的条件记录 NX 时使用 FROUNDNX。
结果仍写入浮点寄存器;需要整数寄存器结果时可用 FCVT.W[U].S 或仅 RV64 的 FCVT.L[U].S。
rm 控制舍入到整数值的方向。

常见问题

FROUND.S 会把结果写入整数寄存器吗?

不会。结果写入浮点寄存器 f[rd] 并保持原精度格式;零、无穷和 NaN 按页面列出的特殊规则处理。

FROUND.S 和 FROUNDNX.S 有什么差异?

FROUND 不设置 NX;FROUNDNX 仅在输入与舍入结果不同且输入不是 NaN 时设置 NX。