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SHA512SIG1H

RISC-V SHA512SIG1H 指令详解

指令手册R-type

RV32 SHA-512 σ1 高 32 位:rs1 为输入高字,rs2 为另一字。

指令语法

sha512sig1h rd, rs1, rs2

语法为 sha512sig1h rd, rs1, rs2;操作数选择整数 x0–x31 或 ABI 名称,没有汇编立即数。

32 位 OP:funct7=0101111,funct3=000,opcode=0110011;rs1、rs2 为源,rd 为目标。

仅 RV32 Zknh(也包含于 Zkn/Zk);rs1 提供输入高字,rs2 提供另一字;按本页 32 位公式计算结果高字。

x0 源恒为 0,写入 x0 被丢弃;重叠操作数读取写回前的源值。同名源只有一个值。指令执行延迟必须与操作数据无关。

Zknh加密与密码

指令行为说明

sha512sig1h 是 Zknh 的 RV32 指令,计算 SHA-512 σ1 结果的高 32 位。令 a=X(rs1)、b=X(rs2),rd 得到 ((a << 3) ^ (a >> 6) ^ (a >> 19) ^ (b >> 29) ^ (b << 13)) 的低 32 位。所有右移均为补零逻辑右移,左移只保留 32 位。rs1 是输入的高字,rs2 是另一字;完整 64 位变换按示例交换源顺序计算低字和高字。

SHA512SIG1H 指令解析与执行动画

按官方 RV32 公式计算一个 SHA-512 Sigma 结果字。

rd
rs1
rs2
sha512sig1h
,
,
执行环境

XLEN 固定为 32。高半形式:rs1 是输入高 32 位,rs2 是输入低 32 位。 rd 与源重叠时初值为对应源值,否则初值为 0;x0 的源值必须为 0,同名源必须共用一个值。

fixed
source
source
fixed
destination
OP
31..25
0101111
24..20
rs2=x12
19..15
rs1=x11
14..12
000
11..7
rd=x10
6..0
0110011
执行数据路径
X(rs1)[31:0]
0x89ABCDEF
X(rs2)[31:0]
0x01234567
rs1 << 3
0x4D5E6F78
rs1 >> 6
0x0226AF37
rs1 >> 19
0x00001135
rs2 >> 29
0x00000000
rs2 << 13
0x68ACE000
result
0x27D4317A
架构可见结果
a0(x10) = 0x00000000

动画只展示官方 ISA 字段和架构状态;不表示完整哈希算法或微架构。

快速理解与检索要点

RV32 SHA-512 σ1 高 32 位:rs1 为输入高字,rs2 为另一字。

sha512sig1h 使用整数 X 寄存器,XLEN=32。
指令执行延迟必须与被处理的数据无关;这不规定具体周期数。
写入 x0 的结果被丢弃;源值在本条指令写回前读取。

常见使用场景

SHA-512 哈希变换

RV32 Zknh,a0=1(低字)、a1=0(高字):示例先写低字 t0=0x00000008,再交换源顺序写高字 t1=0x00002000。两个原始输入在两条指令执行期间均保留。

整数寄存器位运算

RV32 Zknh,a0=1(低字)、a1=0(高字):示例先写低字 t0=0x00000008,再交换源顺序写高字 t1=0x00002000。两个原始输入在两条指令执行期间均保留。

使用前检查清单

语法检查
  • 语法为 sha512sig1h rd, rs1, rs2;操作数选择整数 x0–x31 或 ABI 名称,没有汇编立即数。
  • 32 位 OP:funct7=0101111,funct3=000,opcode=0110011;rs1、rs2 为源,rd 为目标。
语义检查
  • 仅 RV32 Zknh(也包含于 Zkn/Zk);rs1 提供输入高字,rs2 提供另一字;按本页 32 位公式计算结果高字。
  • x0 源恒为 0,写入 x0 被丢弃;重叠操作数读取写回前的源值。同名源只有一个值。指令执行延迟必须与操作数据无关。

容易混淆 / 常见误区

仅在 RV32 定义;sha512sig1h 的 rs1 是输入高字,rs2 是另一字。
示例中 a0 为输入低字、a1 为高字;t0/t1 分别接收低/高结果,避免第一条写回破坏第二条尚需读取的输入。
单条指令只产生一个 32 位结果字;只需要该字时可以单独使用。

常见问题

SHA512SIG1H 使用浮点或向量寄存器吗?

不使用。标量密码扩展的这些指令使用整数 X 寄存器。

SHA512SIG1H 是完整算法实现吗?

它只计算 SHA-512 σ1 的一个 32 位结果字;示例中的 L/H 序列组合完整 64 位变换。