MULH
RISC-V MULH 指令详解
指令手册R-type有符号乘法，返回结果的XLEN高位
指令语法
mulh rd, rs1, rs2
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。
M算术运算乘法
指令行为说明
MULH执行有符号×有符号乘法（rs1和rs2均视为有符号数），返回完整2×XLEN位乘积的高XLEN位到rd。若需要同一乘积的两半，推荐先使用MULH，再使用源寄存器顺序相同的MUL；MULH的目标寄存器不能与任一源寄存器相同。该指令定义于M扩展，也包含在Zmmul中。
MULH 指令解析与执行动画
从机器码字段解析开始，依次展示操作数读取、该指令专属语义计算和 ISA 可见状态更新。
rd
rs1
rs2
mulh
,
,
执行环境
a6(x16)
0xFFFFFFF0
t2(x7)
0x00000007
31..25
24..20
19..15
14..12
11..7
6..0
0000001
funct7
00111
rs2
10000
rs1
001
funct3
00101
rd
0110011
opcode
执行数据路径
instruction
0x027812B3
opcode
0110011 -> OP
funct3
001 -> MULH
funct7
0000001 -> integer multiply selector
rd / rs1 / rs2
t0(x5) / a6(x16)=0xFFFFFFF0 (-16) / t2(x7)=0x00000007 (7)
32-bit multiply
-16 x 7 -> full[63:0]=0xFFFFFFFFFFFFFF90 -> product[63:32]=0xFFFFFFFF (signed rs1 x signed rs2)
x5
t0(x5) = 0xFFFFFFFF
当前步骤
概念步骤：拿到 32-bit 指令编码
机器码按当前指令格式切成字段，动画从 encoding/decode 开始。
encoding: 0x027812B3
syntax : mulh t0(x5), a6(x16), t2(x7)
result : t0(x5) = 0xFFFFFFFF
架构可见结果
t0(x5) = 0xFFFFFFFF
该动画展示 ISA 可见的解码和状态变化，不表示任何特定 CPU 的流水线、缓存、预测或时序实现。
常见使用场景
有符号乘积高半
结合 «mulh t0, a0, a1 # t0 = upper XLEN bits of signed(a0 * a1)» 等实际代码理解该场景。
使用前检查清单
语法检查
- 确认 rd、rs1、rs2（及 rs3）是合法 GPR。
- 确认 funct3 与 funct7 字段编码正确。
语义检查
- 确认结果是否会影响后续分支或地址计算。
- 确认 rd 寄存器不会被其他指令覆盖。
容易混淆 / 常见误区
仅返回高半部分，需MUL获取低半
配对MUL时源寄存器顺序必须一致，且MULH的目标寄存器不能与任一源寄存器相同，才满足手册给出的融合推荐条件