ORN

RISC-V ORN 指令详解

指令手册R-type

或非:rs1与rs2的按位取反做或运算

指令语法

orn 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。
BZbbZbkb位操作整数运算

指令行为说明

对rs1和rs2的按位取反执行逻辑或:rd = rs1 | ~rs2。属于Zbb基本位操作扩展和Zbkb加密扩展。

ORN 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
orn
,
,
执行环境
a0(x10)
0x00001000
31..25
24..20
19..15
14..12
11..7
6..0
0100000
funct7
00110
rs2
01010
rs1
110
funct3
00101
rd
0110011
opcode
执行数据路径
instruction
0x406562B3
opcode
0110011 -> OP
funct3
110 -> ORN
funct7
0100000 -> ORN selector
rs2 / base
t1(x6)=0x00000014 / a0(x10)=0x00001000
S-imm
imm[11:5]|imm[4:0] -> 16; ea=0x00001010 (naturally aligned (4-byte))
store data
select low 32 bits -> 0x00000014
memory
mem[0x00001010] = 0x00000014
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: 0x406562B3
syntax : orn t1(x6), 16(a0(x10))
result : mem[0x00001010] = 0x00000014
架构可见结果
mem[0x00001010] = 0x00000014
逐 bit 逻辑视图
31
30
29
28
27
26
25
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
rs1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
1
0
1
1
rs2 (inverted)
| ~
| ~
| ~
| ~
| ~
| ~
| ~
| ~
| ~
| ~
| ~
| ~
| ~
| ~
| ~
| ~
| ~
| ~
| ~
| ~
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| ~
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| ~
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-

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。

快速理解与检索要点

ORN 是 B/Zbb 指令,rs1 与 ~rs2 按位或。页面内容按官方 B 扩展语义校对,重点区分 XLEN、W 后缀、.uw 后缀和按位/循环操作的边界。

第二个源操作数 rs2 被取反,rs1 不取反。
结果按 XLEN 位逐位产生,不涉及比较或条件分支。

常见使用场景

位操作与掩码

结合 «orn x10, x11, x12 ; x10 = x11 | ~x12» 等实际代码理解该场景。

加密与安全

结合 «orn x10, x11, x12 ; x10 = x11 | ~x12» 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

注意与普通OR区分:第二个操作数先取反

常见问题

ORN 会访问内存吗?

不会。它只读写整数寄存器;任何内存访问都必须由单独的 load/store 指令完成。

ORN 的结果宽度是什么?

ORN 对全部 XLEN 位寄存器值逐位处理 rs1 | ~rs2,并将同宽结果写入 rd。