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VADD.VI

RISC-V VADD.VI 指令详解

指令手册R-type

将vs2每个元素与imm相加：vd[i]=vs2[i]+imm。

指令语法

vadd.vi vd, vs2, imm, vm
操作数说明
vd：目标向量寄存器组。
vs2/vs1 或标量源：按指令后缀 .vv/.vx/.vi/.vf 决定来源。
vm：若语法包含 vm，vm=0 使用 v0 作为执行掩码，vm=1 为未掩码。
V向量运算整数算术
相关检索词
VADD.VI 指令RISC-V VADD.VIvadd.vi 语法vadd.vi 编码vadd.vi 立即数RVV 立即数加法VADD.VI 范围

指令行为说明

VADD.VI 对活动元素执行 RVV 单宽整数加法：vd[i] = vs2[i] + sign_extend(imm)。imm 是 5 位有符号立即数（-16..15），符号扩展到 SEW；结果保留低 SEW 位写回，整数溢出按 SEW 宽度回绕。vm=0 时 mask bit 为 0 的 body 元素不执行本条加法，其目标元素按当前 mask policy 处理。

VADD.VI 指令解析与执行动画

从 OP-V 编码字段开始，展示 VADD 单宽整数加法如何读取活动元素、按 SEW 回绕，并写回 vd。

输入的指令
vadd.vi
立即数值
-3 -> 0xfffd
5-bit signed imm 符号扩展到 SEW
OP-V encodingvadd.vi
funct6
000000
vm
0
vs2
01000
simm5
11101
funct3
011
vd
00100
opcode
1010111
lane
0
1
2
3
4
5
6
7
v8
0x00fa
0x010b
0x011c
0x012d
0x013e
0x014f
0x0160
0x0171
+
+
+
+
+
+
+
+
imm
0xfffd
0xfffd
0xfffd
0xfffd
0xfffd
0xfffd
0xfffd
0xfffd
v0.t
1
0
1
1
1
0
1
1
v4
...
-
...
...
...
-
...
...
当前步骤

显示 OP-V 32 位编码字段

vadd.vi 使用 OP-V 编码。动画把固定字段、寄存器字段、vm 和 imm 字段放在同一条编码带中。

动画只展示官方 V 扩展定义的 ISA 可见关系：OP-V 字段解析、活动元素读取、SEW 宽度整数加法、mask 控制和 vd 写回；不模拟流水线、缓存或执行时延。

快速理解与检索要点

VADD.VI 把一个 5 位有符号立即数加到 vs2 的每个活动元素。立即数先符号扩展到 SEW，所以它适合 -16..15 的小常量加法。

VADD 属于 OP-V 向量算术编码，funct6=000000；.vi 形式由 funct3=011 选择。
立即数字段是 5 位有符号值，合法汇编范围为 -16..15，并符号扩展到 SEW。
只处理当前 vl 范围内的 body 元素；vm=0 使用 v0 mask，vm=1 为未掩码形式，mask-off 目标元素按当前 mask policy 处理。
整数溢出保留低 SEW 位，不设置整数或浮点异常标志；需要饱和语义时使用 VSADD/VSADDU。
RISC-V Unprivileged ISA Manual：V Standard Extension for Vector Operations

向量执行上下文

阅读 VADD.VI 时，不要只看助记符。官方 V 扩展语义还依赖当前 vl、vtype 和掩码状态。.vi：一个向量源和一个小立即数参与运算。

先看 vl

当前 vl 决定 body 元素数量。典型代码会先执行 vsetvli、vsetivli 或 vsetvl，再执行本页指令。

再看 vtype

当前 vtype 提供 SEW、LMUL、tail policy 和 mask policy；这些规则影响元素宽度、寄存器组大小以及非活动/尾部目标元素。

最后看 vm/v0

带 vm 的普通向量指令在 vm=0 时用 v0 作为执行掩码，vm=1 表示未掩码。VMERGE 等少数形式会把 v0 当作数据选择输入。

官方来源：RISC-V V Standard Extension for Vector Operations

常见使用场景

向量化循环

结合 «vadd.vi v1, v2, -1 # add small signed immediate to each active element» 等实际代码理解该场景。

数组运算

结合 «vadd.vi v1, v2, -1 # add small signed immediate to each active element» 等实际代码理解该场景。

使用前检查清单

语法检查
  • 确认当前指令格式为 R-type。
  • 确认操作数排列顺序与示例一致。
语义检查
  • 确认目标寄存器用途和调用约定兼容。
  • 确认该指令不是伪指令展开后的底层形式。

容易混淆 / 常见误区

imm 是 5 位有符号立即数，合法范围是 -16..15；不是任意宽度常量。
立即数先符号扩展到 SEW，再与每个活动元素做普通整数加法。
结果保留低 SEW 位，不做饱和；需要更大常量时通常使用 vadd.vx。

常见问题

VADD.VV、VADD.VX、VADD.VI 怎么选？

两个操作数都在向量寄存器时用 .vv；一个操作数是整数寄存器标量时用 .vx；小的 5 位有符号常量用 .vi。

VADD 会做饱和或设置溢出标志吗？

不会。VADD 是普通二进制补码加法，结果保留低 SEW 位。饱和加法是单独的 RVV 指令类别。