VADD.VV

RISC-V VADD.VV 指令详解

指令手册R-type

逐元素执行整数加法:vd[i] = vs2[i] + vs1[i]。

指令语法

vadd.vv vd, vs2, vs1, 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

指令行为说明

VADD.VV 执行 RVV 单宽整数加法。每个活动元素计算 vd[i] = vs2[i] + vs1[i],结果保留低 SEW 位写回;整数溢出按 SEW 宽度回绕,不产生异常。vm=0 时使用 v0 作为执行掩码,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.VV 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.vv
OP-V encodingvadd.vv
funct6
000000
vm
0
vs2
01000
vs1
01100
funct3
000
vd
00100
opcode
1010111
lane
0
1
2
3
4
5
6
7
v8
0x00fa
0x010b
0x011c
0x012d
0x013e
0x014f
0x0160
0x0171
+
+
+
+
+
+
+
+
v12
0x000d
0x0016
0x001f
0x0028
0x0031
0x003a
0x0043
0x004c
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.vv 使用 OP-V 编码。动画把固定字段、寄存器字段、vm 和 vs1 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.VV 对两个向量源逐元素执行普通整数加法。活动元素读取 vs2[i] 和 vs1[i],写回低 SEW 位结果;掩码形式由 v0.t 决定哪些 body 元素参与。

VADD 属于 OP-V 向量算术编码,funct6=000000;.vv 形式由 funct3=000 选择。
所有向量操作数的 EEW=SEW,寄存器组大小由当前 LMUL 决定。
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。

向量执行上下文

阅读 VADD.VV 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。.vv:两个向量源逐元素参与运算。

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.vv v1, v2, v3, v0.t # masked: v1[i] = v2[i] + v3[i]» 等实际代码理解该场景。

数组运算

结合 «vadd.vv v1, v2, v3, v0.t # masked: v1[i] = v2[i] + v3[i]» 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

VADD.VV 是普通单宽整数加法,结果保留低 SEW 位;它不是饱和加法。
vm=0 时只有 v0 mask bit 为 1 的 body 元素执行本条加法;被 mask 关闭的目标元素按当前 mask policy 处理。
vs2 和 vs1 都按当前 SEW/LMUL 作为向量源解释,不读取整数标量寄存器。

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。