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VCOMPRESS.VM

RISC-V VCOMPRESS.VM 指令详解

指令手册V-type

按 vs1 选择掩码保序压缩 vs2 元素到 vd 起始位置。

指令语法

vcompress.vm vd, vs2, vs1
操作数说明
vs2 提供 SEW 位源元素,vs1 是 EEW=1 的显式选择掩码;选择前 vl 个元素并保序紧密写入 vd[0] 起。
vm 固定为 1;vm=0 保留,语法不能再添加 v0.t 执行掩码。
vd 不得与 vs2 或 vs1 重叠;vs2 与 vs1 也不能以不同 EEW 读取同一寄存器。压缩结果后的目标元素按 vta 作为 tail 处理。
要求 V、受支持的 vtype 且 vstart=0;非零 vstart 触发非法指令异常,陷阱报告 vstart=0。
V向量重排/索引置换

指令行为说明

VCOMPRESS.VM 使用显式 vs1 掩码选择 vs2 中的元素,并按原顺序从 vd[0] 开始连续写入;它编码为未掩码指令,压缩结果之后的目标元素属于尾部元素。

VCOMPRESS.VM 指令解析与执行动画

从 OP-V 编码字段开始,展示 VCOMPRESS 如何按显式 vs1 选择掩码保序压缩 vs2 元素,并从 vd[0] 开始连续写入。

输入的指令
vcompress.vm
vm
1
固定未掩码编码,不是语法操作数

要求合法 vtype、已启用 VS 与受支持 SEW;VL=0 时包括 tail 在内均不更新。步骤仅为教学分解,不是处理器周期。

执行环境

教学模型固定 LMUL=m1、vstart=0,只展示所选 VL 的 body 元素。完整 V 扩展要求 VLEN≥128;本模型在 LMUL=m1 时使用 VLEN=VLMAX×SEW=256。VCOMPRESS.VM 的 vstart 非零会触发非法指令异常,因此不提供该值作为可执行输入。

OP-V encodingvcompress.vm
funct6
010111
vm
1
vs2
01000
vs1
00000
funct3
010
vd
00100
opcode
1010111
lane
0
1
2
3
4
5
6
7
v8
0x0002
0x0007
0x000c
0x0011
0x0016
0x001b
0x0020
0x0025
pack
pack
pack
pack
pack
pack
pack
pack
vs1
1
0
1
1
1
0
1
1
v4
...
...
...
...
...
...
tail
tail
当前步骤

显示 OP-V 32 位编码字段

vcompress.vm 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、元素索引/压缩/选择/移动重排整数掩码压缩、边界/选择规则和 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

vcompress.vm 对 vl 范围内 vs1=1 的源 lane 做稳定压缩:第 1 个选中元素写 vd[0],第 2 个写 vd[1],依此类推。

OP-V 编码中 funct6=010111、funct3=010,vm 字段为 1。
vs1 是选择掩码操作数;本指令没有单独执行掩码。
压缩写回之后的目标元素属于 tail,由 vtype.vta 策略处理。
vd 与 vs2 或 vs1 重叠的编码保留;同一源寄存器不能同时按 SEW 数据和 EEW=1 选择掩码读取。
官方规范要求 vcompress.vm 在 vstart 非零时触发非法指令异常。

向量执行上下文

vs2 提供 SEW 位源元素,vs1 是 EEW=1 的显式选择掩码;选择前 vl 个元素并保序紧密写入 vd[0] 起。

vm 固定为 1;vm=0 保留,语法不能再添加 v0.t 执行掩码。

vd 不得与 vs2 或 vs1 重叠;vs2 与 vs1 也不能以不同 EEW 读取同一寄存器。压缩结果后的目标元素按 vta 作为 tail 处理。

要求 V、受支持的 vtype 且 vstart=0;非零 vstart 触发非法指令异常,陷阱报告 vstart=0。

The RISC-V Instruction Set Manual, Volume I: Unprivileged Architecture — Version 20260120, Chapter 31

常见使用场景

稀疏数据压缩

假定 V、e32,m1 可用且 VLMAX≥4,a0=4,v8 初值为 [5,20,-3,40]。示例比较生成按 lane 0..3 的选择位 0101,压缩后 v12 起始为 [20,40],后续元素按 ta 作为 tail,不假定为 0。

流式压缩

假定 V、e32,m1 可用且 VLMAX≥4,a0=4,v8 初值为 [5,20,-3,40]。示例比较生成按 lane 0..3 的选择位 0101,压缩后 v12 起始为 [20,40],后续元素按 ta 作为 tail,不假定为 0。

使用前检查清单

语法检查
  • vs2 提供 SEW 位源元素,vs1 是 EEW=1 的显式选择掩码;选择前 vl 个元素并保序紧密写入 vd[0] 起。
  • vm 固定为 1;vm=0 保留,语法不能再添加 v0.t 执行掩码。
语义检查
  • vd 不得与 vs2 或 vs1 重叠;vs2 与 vs1 也不能以不同 EEW 读取同一寄存器。压缩结果后的目标元素按 vta 作为 tail 处理。
  • 要求 V、受支持的 vtype 且 vstart=0;非零 vstart 触发非法指令异常,陷阱报告 vstart=0。

容易混淆 / 常见误区

vs1 是显式选择掩码,不是额外的 v0.t 执行掩码。
写入数量等于 vl 范围内 vs1 置 1 位的个数。
压缩结果之后的目标元素是尾部元素,不能假定保留旧值。
vd 目标寄存器组不能与 vs2 源向量寄存器组或 vs1 源 mask 寄存器重叠。
若 vstart 非零,vcompress.vm 会触发 illegal-instruction exception,并报告 vstart=0。

常见问题

vcompress.vm 会把未选中的元素写成 0 吗?

不会这样定义。未选中源元素不进入连续压缩结果;压缩结果之后的目标元素属于尾部元素,受 vtype.vta 策略影响。