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SHA512SUM1

RISC-V SHA512SUM1 指令详解

指令手册I-type

SHA-512 Σ1函数(大写,RV64):ROTR(rs1,14) ⊕ ROTR(rs1,18) ⊕ ROTR(rs1,41)

指令语法

sha512sum1 rd, rs1
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:第一个操作数所在的寄存器。
立即数 imm:12 位有符号立即数,符号扩展后与 rs1 进行运算。
Zknh加密与密码

指令行为说明

sha512sum1 仅在 RV64 定义,实现 SHA2-512 的 Sum1 变换:ROTR64(X(rs1), 14) ⊕ ROTR64(X(rs1), 18) ⊕ ROTR64(X(rs1), 41),并将 64 位结果写入 rd。RV32 的拆分形式为 sha512sum1r。

SHA512SUM1 指令解析与执行动画

受限教学输入直接执行官方 SHA-512 固定宽度位运算;不表示完整算法或微架构。

rd
rs1
sha512sum1
,

SHA512SUM1 仅在 RV64 定义,并对完整 64 位 X(rs1) 计算。

fixed selector
source
fixed
destination
OP-IMM
31..20
000100000101
19..15
rs1=x11
14..12
001
11..7
rd=x10
6..0
0010011
执行数据路径
inb
0x0123456789ABCDEF
ror64(inb, 14)
0x37BC048D159E26AF
ror64(inb, 18)
0xF37BC048D159E26A
ror64(inb, 41)
0xB3C4D5E6F78091A2
result
0x7703112333475567
架构可见结果
a0(x10) = 0x7703112333475567

动画只展示官方 ISA 字段和架构状态;不表示完整哈希算法、流水线、缓存或时序实现。

快速理解与检索要点

SHA512SUM1 是 Zknh 标量密码指令,SHA-512 RV64 变换。页面内容按官方标量密码扩展校对,避免把算法轮函数、密钥调度和寄存器来源混淆。

sha512sum1 是 RV64 SHA-512 大 Sigma 压缩函数变换。
标量密码指令使用整数 X 寄存器,官方要求相关密码指令以数据无关执行延迟实现。

常见使用场景

加密与密码

结合 «sha512sum1 a0, a1» 等实际代码理解该场景。

哈希算法

结合 «sha512sum1 a0, a1» 等实际代码理解该场景。

使用前检查清单

语法检查
  • 确认立即数字段在有效范围内。
  • 确认源寄存器 rs1 指向正确的操作数。
语义检查
  • 确认立即数符号扩展是否符合预期。
  • 确认结果寄存器 rd 的用途是否明确。

容易混淆 / 常见误区

仅适用于 RV64。RV32 使用 sha512sum1r。
旋转量 (14, 18, 41) 与 SHA-256 Σ1 (6, 11, 25) 不同。

常见问题

SHA512SUM1 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。

SHA512SUM1 是完整算法实现吗?

不是。它实现手册定义的一次 SHA2-512 Sum1 变换。