VADD.VX

RISC-V VADD.VX 指令详解

指令手册R-type

逐元素执行整数加法:vd[i] = vs2[i] + x[rs1]。

指令语法

vadd.vx vd, vs2, rs1, 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.VX 执行 RVV 单宽整数加法。每个活动元素计算 vd[i] = vs2[i] + x[rs1],同一个整数标量源用于所有活动元素;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.VX 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.vx
OP-V encodingvadd.vx
funct6
000000
vm
0
vs2
01000
rs1
01011
funct3
100
vd
00100
opcode
1010111
lane
0
1
2
3
4
5
6
7
v8
0x00fa
0x010b
0x011c
0x012d
0x013e
0x014f
0x0160
0x0171
+
+
+
+
+
+
+
+
x11
0x0013
0x0013
0x0013
0x0013
0x0013
0x0013
0x0013
0x0013
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.vx 使用 OP-V 编码。动画把固定字段、寄存器字段、vm 和 rs1 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.VX 把同一个整数标量 x[rs1] 加到 vs2 的每个活动元素。它适合向量数据统一加一个寄存器中的整数值,结果仍按 SEW 保留低位。

VADD 属于 OP-V 向量算术编码,funct6=000000;.vx 形式由 funct3=100 选择。
vs2 是向量源,rs1 是整数标量源;同一个 x[rs1] 值用于所有活动元素。
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.VX 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。.vx:一个向量源和一个整数标量源参与运算。

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.vx v1, v2, t0 # add scalar t0 to each active element» 等实际代码理解该场景。

数组运算

结合 «vadd.vx v1, v2, t0 # add scalar t0 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

VADD.VX 的第二源是整数寄存器 x[rs1],不是向量寄存器 vs1。
标量值按 SEW 参与单宽整数加法;结果保留低 SEW 位,不做饱和。
vm=0 时只有 v0 mask bit 为 1 的 body 元素执行本条加法;全部活动元素共享同一个标量源值。

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。