FSQ

RISC-V FSQ 指令详解

指令手册S-type

将浮点寄存器中的 128 位四精度位模式存储到内存。

指令语法

fsq rs2, offset(rs1)
操作数说明
rs2:源浮点寄存器,提供要写入内存的浮点编码。
rs1:整数基址寄存器。
offset:12 位有符号字节偏移,与 rs1 相加形成有效地址。
Q浮点存储

指令行为说明

FSQ 使用 S-type STORE-FP 编码,将浮点寄存器 f[rs2] 中的 128 位四精度浮点位模式存储到 x[rs1] 加 12 位有符号字节偏移形成的有效地址。存储按位写出该格式宽度的数据,不执行浮点舍入、格式转换或 NaN payload 规范化。官方 Q 扩展只在有效地址自然对齐且 XLEN=128 时保证 FSQ 访问原子性;非对齐访问由执行环境约束。

FSQ 指令解析与执行动画

展示 Q 扩展浮点存储的 ISA 可见流程:解析 S-type 编码,用整数基址加 12 位偏移形成地址,并传输 128 位浮点位模式。

rs2
offset
rs1
fsq
,
,
执行环境
fmt=Q / width=128
基址寄存器是整数 x 寄存器
fflags 不改变
31..25
24..20
19..15
14..12
11..7
6..0
0000001
imm[11:5]
01011
rs2
01010
rs1
100
FSQ
00000
imm[4:0]
0100111
STORE-FP
执行数据路径
instruction
0x02B54027
opcode
0100111 -> STORE-FP
funct3
100 -> 128-bit store
offset
000000100000 -> 32
rs2/rs1
fa1(f11) / a0(x10)
read
a0(x10) = 0x0000000000001000, fa1(f11) = 0x3FFF8000000000000000000000000000
address
0x0000000000001000 + (32) = 0x0000000000001020
memory
memory[0x0000000000001020] = 0x3FFF8000000000000000000000000000
当前步骤

Fetch:展示 32-bit S-type 编码

机器码按 S-type 字段切分;浮点访存不是 OP-FP 算术编码。

encoding: 0x02B54027
syntax : fsq fa1(f11), 32(a0(x10))
result : memory[0x0000000000001020] = 0x3FFF8000000000000000000000000000
地址与位模式传输
base
0x0000000000001000
offset
32
address
0x0000000000001020
stored bits
0x3FFF8000000000000000000000000000

FSQ 传输 128 位四精度位模式;只有有效地址自然对齐且 XLEN=128 时,官方 Q 扩展保证访问原子性。

该动画只展示 RISC-V Q 扩展浮点加载/存储的 ISA 可见地址计算和位模式传输;不模拟 cache、总线、异常处理器、FPU 流水线或微架构时序。

快速理解与检索要点

FSQ 是 Q 扩展四精度浮点存储。它用整数基址和 12 位字节偏移计算地址,把 f[rs2] 的 128 位四精度位模式写入内存;它不是浮点运算,因此没有 rm 舍入步骤。

S-type STORE-FP:imm[11:5]、rs2、rs1、funct3=100、imm[4:0]、opcode=0100111。
有效地址 = x[rs1] + sign_extend(offset),偏移单位是字节。
FSQ 存储源浮点寄存器中的 128 位四精度编码,不规范化 NaN payload。

常见使用场景

浮点访存

结合 «fsq f0, 0(x10) # store quad to [x10+0]» 等实际代码理解该场景。

数据加载与存储

结合 «fsq f0, 0(x10) # store quad to [x10+0]» 等实际代码理解该场景。

使用前检查清单

语法检查
  • rs2:源浮点寄存器,提供要写入内存的浮点编码。
  • rs1:整数基址寄存器。
  • offset:12 位有符号字节偏移,与 rs1 相加形成有效地址。
语义检查
  • 确认 offset 是字节偏移,不是元素索引。
  • 确认存储写出的是源浮点寄存器中的该格式编码,不执行格式转换。

容易混淆 / 常见误区

rs1 是整数基址寄存器;rs2 是四精度浮点源寄存器。
offset 是 12 位有符号字节偏移,范围 -2048 到 2047。
FSQ 存储 128 位四精度位模式,不执行浮点舍入或格式转换。
访问原子性保证要求自然对齐且 XLEN=128;非对齐处理由执行环境约束。

常见问题

FSQ 的地址来自浮点寄存器吗?

不是。地址基址来自整数寄存器 rs1;浮点寄存器 rs2 只提供要写入内存的数据位模式。

FSQ 会改变 fflags 吗?

不会。FSQ 是位模式存储,不执行浮点算术或舍入,按 ISA 可见语义不会设置浮点异常标志。