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VFMUL.VV

RISC-V VFMUL.VV 指令详解

指令手册V-type (OP-V / OPFVV)

VFMUL.VV 对 VL 范围内的活动元素执行向量-向量浮点乘法:vd[i] = vs2[i] * vs1[i]。

指令语法

vfmul.vv vd, vs2, vs1, vm
操作数说明
语法 vd, vs2, vs1, vm;两个 SEW 宽向量源逐元素相乘,没有独立旧 vd 输入。同宽源/目标重叠合法,同名源必须给出相同初值。
funct6=100100、funct3=001、opcode=1010111;V 支持 FP32/64,SEW=16 乘法需要 Zvfh。
vm 为可选 v0.t,省略表示 vm=1。只计算 vstart≤i<vl 且 mask 启用的元素;masked vd 不得重叠 v0,数据源不能同时以不同 EEW 读取 v0 掩码。
vl=0 或 vstart≥vl 时包括 tail 在内的目标元素均不更新;prestart 不变。其他非活动/尾元素遵循 vma/vta(不同 EEW 合法重叠的例外见上)。成功执行重置 vstart=0。
乘积使用动态 frm 舍入;仅活动元素异常累积到 fflags。动画支持有限 binary32/64、固定 RNE,不展示 NaN、无穷、溢出和完整 fflags。
要求合法 vtype、受支持的浮点宽度和对应标量浮点扩展、VS/FS 已启用;H 且虚拟化 V=1 时 vsstatus.VS/FS 也须启用。无效 frm 的使用保留,即使 vl=0 或不依赖舍入;vxrm 不控制浮点运算。
V向量乘法

指令行为说明

VFMUL.VV 是 RVV 单宽浮点乘法指令,语法为 vfmul.vv vd, vs2, vs1, vm。每个活动元素按当前 SEW 的浮点格式执行 vd[i] = vs2[i] * vs1[i];这是普通逐元素乘法;没有独立的旧 vd 输入操作数;若 vd 与源同名,仍读取该源的旧值。 vm=0 时 v0.t 控制活动元素,vm=1 时不使用执行掩码。舍入模式和异常标志遵循官方 RVV 浮点规则,定点 vxrm 不控制这些指令。SEW=16 时只有实现 Zvfh 才定义该指令。

VFMUL.VV 指令解析与执行动画

从 OP-V 编码解码到逐元素浮点乘法:第二源来自 same-lane vs1。

输入的指令
vfmul.vv
执行环境
LMULm1本动画固定的寄存器组倍数
VLEN4096固定向量寄存器长度(bits)
VLMAX128m1 下的最大元素数
vstart0本动画不展示 prestart 元素
frmRNE固定 RNE 的有限教学环境;真实指令使用动态 frm
FP stateFS enabledFS=Off 会触发非法指令;本动画固定展示 FS 已启用的架构路径
vta/vmata, ma尾部/非活动元素策略
opcode1010111OP-V 主操作码
编码字段
0x90861257
31..26
25
24..20
19..15
14..12
11..7
6..0
100100
funct6
0
vm
01000
vs2
01100
vs1
001
funct3
00100
vd
1010111
OP-V
执行数据路径

lane 0: 1 * 0.5 -> 0.5

显示的 lane 与当前步骤高亮同步;其余逐元素结果位于下方。

步骤 1 / 15
读取 OP-V 编码字段

V 扩展浮点指令使用 OP-V 主操作码,字段包含 funct6、源寄存器、vm、funct3、vd 和 opcode。

逐元素结果
长向量在模块内部横向滚动,不造成页面溢出。
i=0活动
1 * 0.5
0.5
i=1活动
1.5 * 1
1.5
i=2跳过
v0.t=0,不执行
--
i=3活动
2.5 * 2
5
i=4活动
-3 * 2.5
-7.5
i=5活动
3.5 * 3
10.5
i=6跳过
v0.t=0,不执行
--
i=7活动
4.5 * 4
18
有限向量-向量乘法模型先表示 binary32/64 输入,再以 RNE 舍入乘积。NaN、无穷、溢出和 fflags 不在本模型展开;真实指令使用动态 frm 与官方异常规则。

教学环境固定 VLEN=4096、LMUL=m1、vstart=0、VS/FS 已启用、frm=RNE,且所需浮点宽度受支持。VL=0 时包括 tail 在内的目标元素均不更新。本页两个源均为向量,不读取浮点标量;同名源必须给出相同初始位模式。同宽目标/源重叠合法。非活动与尾元素按 ma/ta 处理,不显示确定值。

快速理解与检索要点

VFMUL.VV 的学习重点是 OP-V 编码、同 lane 的 vs1 元素、v0.t 掩码和逐元素 vd[i] = vs2[i] * vs1[i]。

funct6=100100、funct3=001、opcode=1010111 标识该 OP-V 浮点算术形式。
vfmul.vv vd, vs2, vs1, vm 中的 vm 是执行掩码控制;vm=0 使用 v0.t,vm=1 表示不使用掩码。
`.vv` 形式逐 lane 读取 vs2[i] 与 vs1[i],不是归约或跨 lane 运算。
结果、NaN、无穷、舍入和 fflags 遵循官方向量浮点规则。

向量执行上下文

语法 vd, vs2, vs1, vm;两个 SEW 宽向量源逐元素相乘,没有独立旧 vd 输入。同宽源/目标重叠合法,同名源必须给出相同初值。

funct6=100100、funct3=001、opcode=1010111;V 支持 FP32/64,SEW=16 乘法需要 Zvfh。

vm 为可选 v0.t,省略表示 vm=1。只计算 vstart≤i<vl 且 mask 启用的元素;masked vd 不得重叠 v0,数据源不能同时以不同 EEW 读取 v0 掩码。

vl=0 或 vstart≥vl 时包括 tail 在内的目标元素均不更新;prestart 不变。其他非活动/尾元素遵循 vma/vta(不同 EEW 合法重叠的例外见上)。成功执行重置 vstart=0。

乘积使用动态 frm 舍入;仅活动元素异常累积到 fflags。动画支持有限 binary32/64、固定 RNE,不展示 NaN、无穷、溢出和完整 fflags。

要求合法 vtype、受支持的浮点宽度和对应标量浮点扩展、VS/FS 已启用;H 且虚拟化 V=1 时 vsstatus.VS/FS 也须启用。无效 frm 的使用保留,即使 vl=0 或不依赖舍入;vxrm 不控制浮点运算。

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

常见使用场景

向量浮点乘法

假定 V/VS/FS 已启用、合法 vtype、frm=RNE、e32,m1 与所需浮点格式可用、FLEN=64、VLMAX≥4、a0=4,vsetvli 后 vstart=0。两个向量源均为 binary32。示例未掩码:v2=[2,4,-2,0], v3=[3,-1,2,5] → v1=[6,-4,-4,+0]。vl 之后为 tail;ta 不保证清零。

逐元素乘法

假定 V/VS/FS 已启用、合法 vtype、frm=RNE、e32,m1 与所需浮点格式可用、FLEN=64、VLMAX≥4、a0=4,vsetvli 后 vstart=0。两个向量源均为 binary32。示例未掩码:v2=[2,4,-2,0], v3=[3,-1,2,5] → v1=[6,-4,-4,+0]。vl 之后为 tail;ta 不保证清零。

使用前检查清单

语法检查
  • 语法 vd, vs2, vs1, vm;两个 SEW 宽向量源逐元素相乘,没有独立旧 vd 输入。同宽源/目标重叠合法,同名源必须给出相同初值。
  • funct6=100100、funct3=001、opcode=1010111;V 支持 FP32/64,SEW=16 乘法需要 Zvfh。
语义检查
  • vm 为可选 v0.t,省略表示 vm=1。只计算 vstart≤i<vl 且 mask 启用的元素;masked vd 不得重叠 v0,数据源不能同时以不同 EEW 读取 v0 掩码。
  • vl=0 或 vstart≥vl 时包括 tail 在内的目标元素均不更新;prestart 不变。其他非活动/尾元素遵循 vma/vta(不同 EEW 合法重叠的例外见上)。成功执行重置 vstart=0。
  • 乘积使用动态 frm 舍入;仅活动元素异常累积到 fflags。动画支持有限 binary32/64、固定 RNE,不展示 NaN、无穷、溢出和完整 fflags。
  • 要求合法 vtype、受支持的浮点宽度和对应标量浮点扩展、VS/FS 已启用;H 且虚拟化 V=1 时 vsstatus.VS/FS 也须启用。无效 frm 的使用保留,即使 vl=0 或不依赖舍入;vxrm 不控制浮点运算。

容易混淆 / 常见误区

这是普通逐元素乘法;没有独立的旧 vd 输入操作数;若 vd 与源同名,仍读取该源的旧值。
只有 VL 范围内且执行掩码为真的元素执行;非活动元素和尾部元素按当前 vma/vta 策略处理。
普通 RVV 浮点算术使用浮点舍入环境 frm/动态舍入语义,不使用定点 vxrm。
不要把浏览器演示中的有限数值样例当成完整 IEEE 754 异常模拟;NaN、无穷和 fflags 以官方手册为准。

常见问题

VFMUL.VV 使用 vxrm 吗?

不使用。普通 RVV 浮点算术使用浮点舍入环境 frm 或指令规定的浮点舍入规则;vxrm 用于定点舍入指令。

VFMUL.VV 的 vm 操作数是什么意思?

vm=0 表示用 v0.t 作为执行掩码;vm=1 表示不使用执行掩码。它不是一个普通数据源寄存器。