SM4KS 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。
SM4KS
RISC-V SM4KS 指令详解
指令手册R-typeSM4 密钥调度字节步骤：从 rs2[31:0] 按 bs 选字节，经 S-Box/密钥线性层和旋转后与 rs1[31:0] 异或
指令语法
sm4ks rd, rs1, rs2, bs
rd、rs1、rs2 为整数 x0–x31 或 ABI 名称；bs 为 0–3 的 2 位字节选择子。
32 位 OP：bits31:30=bs，bits29:25=11010，funct3=000，opcode=0110011。
RV32/RV64 Zksed；从 rs2[31:0] 选择字节 bs，经 SM4 S-box 和密钥调度线性层，循环左移 bs*8 位后异或 rs1[31:0]；RV64 将结果符号扩展。
x0 源恒为零，写 x0 被丢弃；重叠操作数读取写回前的值。指令执行延迟必须与操作数据无关。
Zksed加密与密码
指令行为说明
sm4ks 是 Zksed 扩展的 SM4 密钥调度加速指令，适用于 RV32 和 RV64。它从 rs2[31:0] 中按 bs 选择一个字节，应用 SM4 S-Box 和密钥调度线性层，将结果旋转到 bs 对应字节位置后与 rs1[31:0] 异或并写入 rd；在 RV64 上 32 位结果符号扩展到 XLEN。该指令用于组合实现 SM4 key schedule，而不是直接执行数据加解密轮。
SM4KS 指令解析与执行动画
受限教学模型只展示官方 ISA 可见字段、状态与条件，不模拟完整密码协议或微架构。
sm4ks
执行环境：RV32/RV64；教学数据固定为两个低 32 位源均为 0。
fixed 11010rs2=a2rs1=a1funct3=000rd=a0opcode=0110011
执行数据路径
sb_in=0x00 -> sbox=0xD6 -> y=0xC01A6BD6 -> z=0xC01A6BD6
结果待定
快速理解与检索要点
SM4KS 从 rs2 选择一个字节，经 S-box、密钥调度线性层与循环左移后与 rs1 的低 32 位异或。
从 rs2[31:0] 按 bs 选取字节，应用 SM4 S-box 与密钥调度线性层并旋转，再与 rs1[31:0] 异或；RV64 上 32 位结果符号扩展。
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
RV32/RV64 Zksed，a1=a2=0、bs=0：S-box(0)=0xD6，按本页线性层得到 a0=0xC01A6BD6；RV64 符号扩展。
国密算法
RV32/RV64 Zksed，a1=a2=0、bs=0：S-box(0)=0xD6，按本页线性层得到 a0=0xC01A6BD6；RV64 符号扩展。
密钥调度
RV32/RV64 Zksed，a1=a2=0、bs=0：S-box(0)=0xD6，按本页线性层得到 a0=0xC01A6BD6；RV64 符号扩展。
使用前检查清单
语法检查
- rd、rs1、rs2 为整数 x0–x31 或 ABI 名称；bs 为 0–3 的 2 位字节选择子。
- 32 位 OP：bits31:30=bs，bits29:25=11010，funct3=000，opcode=0110011。
语义检查
- RV32/RV64 Zksed；从 rs2[31:0] 选择字节 bs，经 SM4 S-box 和密钥调度线性层，循环左移 bs*8 位后异或 rs1[31:0]；RV64 将结果符号扩展。
- x0 源恒为零，写 x0 被丢弃；重叠操作数读取写回前的值。指令执行延迟必须与操作数据无关。
容易混淆 / 常见误区
bs 字段选择 rs2[31:0] 中的一个字节；rs1 是最终异或源。
密钥调度线性层不同于 sm4ed 的数据轮函数线性层。
RV64 上写回的 32 位结果会符号扩展到 XLEN。
常见问题
SM4KS 是完整算法实现吗？
不是。它只定义 SM4 密钥调度中的一个字节操作。