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SHA512SUM0R

RISC-V SHA512SUM0R 指令详解

指令手册R-type

SHA-512 Sum0:RV32 双源指令,每次计算一个 32 位结果字

指令语法

sha512sum0r rd, rs1, rs2

语法为 sha512sum0r rd, rs1, rs2;操作数为整数 x0–x31 或 ABI 名称,没有汇编立即数。

32 位 OP:funct7=0101000,funct3=000,opcode=0110011。

仅 RV32 Zknh(也包含于 Zkn/Zk);每条计算一个 32 位结果字,完整 Sum 变换须保留原始输入并交换源顺序执行第二条。

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。本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

sha512sum0r 仅在 RV32 定义。它按官方公式用 X(rs1) 和 X(rs2) 的 32 位值计算一个 SHA2-512 Sum0 结果字;完整变换使用官方给出的两条指令序列,第二条交换源寄存器顺序。

SHA512SUM0R 指令解析与执行动画

按官方 RV32 公式计算一个 SHA-512 Sum 结果字。

rd
rs1
rs2
sha512sum0r
,
,
执行环境

XLEN 固定为 32。此指令直接按公式读取 rs1 和 rs2;完整变换的官方双指令序列第二次交换两个源寄存器。 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
0101000
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 << 25
0xDE000000
rs1 << 30
0xC0000000
rs1 >> 28
0x00000008
rs2 >> 7
0x0002468A
rs2 >> 2
0x0048D159
rs2 << 4
0x12345670
result
0x0C7EC1AB
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

sha512sum0r 实现 SHA-512 的 Sum0 变换的一个 RV32 结果字;交换源寄存器再执行一次可得到另一字。

所有操作数均为整数 X 寄存器;该指令必须具有数据无关执行延迟。

常见使用场景

加密与密码

RV32 Zknh,a0=1、a1=0;保留两源,第二条交换源顺序。t0=0x42000000,t1=0x00000010。

哈希算法

RV32 Zknh,a0=1、a1=0;保留两源,第二条交换源顺序。t0=0x42000000,t1=0x00000010。

使用前检查清单

语法检查
  • 语法为 sha512sum0r rd, rs1, rs2;操作数为整数 x0–x31 或 ABI 名称,没有汇编立即数。
  • 32 位 OP:funct7=0101000,funct3=000,opcode=0110011。
语义检查
  • 仅 RV32 Zknh(也包含于 Zkn/Zk);每条计算一个 32 位结果字,完整 Sum 变换须保留原始输入并交换源顺序执行第二条。
  • 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。本指令执行延迟必须与操作数据无关。

容易混淆 / 常见误区

RV32 专用;sha512sum0r 只产生拆分 64 位 Σ0 结果的一半。
完整结果需要按官方序列交换 rs1/rs2 再执行一次;它不是 RV64 sha512sum0 的单寄存器别名。

常见问题

SHA512SUM0R 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。

SHA512SUM0R 是完整算法实现吗?

不是。它计算 SHA2-512 Sum0 的一个 RV32 结果字;手册给出的第二条指令交换源寄存器顺序。