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VMADC.VI

RISC-V VMADC.VI 指令详解

指令手册OPIVI

以 vm=1 计算逐元素 vs2 加立即数的进位,并把布尔结果写入目标掩码 vd。

指令语法

vmadc.vi vd, vs2, imm
操作数说明
32 位 OP-V:opcode=1010111、funct6=010001、funct3=011 (OPIVI)。vd 是每个元素一位的 mask 目标,vs2 是 SEW 源,imm 为 -16..15,符号扩展到 SEW。
固定 vm=1,无 v0 carry-in,也没有 v0.t 语法操作数;对每个 body 元素取 vs2+imm 的无符号进位,不写整数和。目标可为 v0,且可与 vs2 同起点重叠;mask tail 始终 agnostic。
mask 位 i 存于单个向量寄存器的 bit i,与 LMUL 无关;进位为 1 当且仅当 SEW 位无符号和超过 2^SEW−1。
要求 V 1.0、VS 已启用、合法 vtype 和所需宽度受支持;prestart 不更新,body 为 vstart≤i<vl。VL=0 或 vstart≥vl 不更新任何目标(包括 tail);正常完成后 vstart=0,vl 不变。
动画固定 LMUL=m1、VLEN=4096、vstart=0,只显示 body mask bits,不声称 tail 清零。
V向量整数运算进位/借位

指令行为说明

VMADC.VI 是 RISC-V V 扩展的向量-立即数加法进位输出指令。它固定编码为 vm=1,对每个 body 元素计算 vs2[i] 加 5 位符号扩展立即数的进位输出,并把结果写成目标掩码位。它不写整数和,也不读取 v0 作为进位输入。

VMADC.VI 指令解析与执行动画

从 OP-V 编码字段开始,展示无 m 的 VMADC 形式如何以 vm=1 处理所有 body 元素,不读取 carry-in,并把逐元素 carry-out 写入目标掩码位。

输入的指令
vmadc.vi
vm
1
固定未掩码编码,不是语法操作数
执行环境
立即数值
5 -> 0x0005
5-bit signed imm 符号扩展到 SEW

教学模型固定 LMUL=m1、vstart=0,只展示所选 VL 的 body 元素。固定 VLEN=4096,VLMAX=4096/16=256,只演示支持所选 SEW 的实现;同名向量源必须具有相同元素。VMADC.VI 固定 vm=1,无 v0 carry-in;若 v0 被指定为 SEW 数据源,仍读取其数据。每个 body 元素产生一个目标 mask bit。

OP-V encodingvmadc.vi
funct6
010001
vm
1
vs2
01000
simm5
00101
funct3
011
vd
00100
opcode
1010111
lane
0
1
2
3
4
5
6
7
v8
0xffff
0x010b
0x011c
0xfffc
0x013e
0x014f
0xfffe
0x0171
+
+
+
+
+
+
+
+
imm
0x0005
0x0005
0x0005
0x0005
0x0005
0x0005
0x0005
0x0005
active
1
1
1
1
1
1
1
1
v4.mask
...
...
...
...
...
...
...
...
当前步骤

显示 OP-V 32 位编码字段

vmadc.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 宽度整数进位输出生成、固定 vm=1、无 carry-in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

VMADC.VI 生成进位掩码;v0 在带 m 形式中是输入进位/借位,不是普通执行掩码。

目标 vd 保存一位掩码结果,每个元素一位。
不带 m 后缀形式不读取 v0 作为进位/借位输入。
立即数范围 -16..15,符号扩展到 SEW;每个 body 元素写进位,不写整数和。

向量执行上下文

32 位 OP-V:opcode=1010111、funct6=010001、funct3=011 (OPIVI)。vd 是每个元素一位的 mask 目标,vs2 是 SEW 源,imm 为 -16..15,符号扩展到 SEW。

固定 vm=1,无 v0 carry-in,也没有 v0.t 语法操作数;对每个 body 元素取 vs2+imm 的无符号进位,不写整数和。目标可为 v0,且可与 vs2 同起点重叠;mask tail 始终 agnostic。

mask 位 i 存于单个向量寄存器的 bit i,与 LMUL 无关;进位为 1 当且仅当 SEW 位无符号和超过 2^SEW−1。

要求 V 1.0、VS 已启用、合法 vtype 和所需宽度受支持;prestart 不更新,body 为 vstart≤i<vl。VL=0 或 vstart≥vl 不更新任何目标(包括 tail);正常完成后 vstart=0,vl 不变。

动画固定 LMUL=m1、VLEN=4096、vstart=0,只显示 body mask bits,不声称 tail 清零。

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

常见使用场景

多精度加法

假定 RV32/RV64 V;VS 已启用、合法 vtype、VLEN≥128、所需宽度受支持;vsetvli 后 vl=4、vstart=0、ta/ma,未掩码。x10=4; e8,m1; v2=[255,0,254,1]; imm=1 → v1.mask=[1,0,0,0]。结果按写回前源值计算。tail 不保证清零;正常完成后 vstart=0。

大整数运算

假定 RV32/RV64 V;VS 已启用、合法 vtype、VLEN≥128、所需宽度受支持;vsetvli 后 vl=4、vstart=0、ta/ma,未掩码。x10=4; e8,m1; v2=[255,0,254,1]; imm=1 → v1.mask=[1,0,0,0]。结果按写回前源值计算。tail 不保证清零;正常完成后 vstart=0。

进位传递

假定 RV32/RV64 V;VS 已启用、合法 vtype、VLEN≥128、所需宽度受支持;vsetvli 后 vl=4、vstart=0、ta/ma,未掩码。x10=4; e8,m1; v2=[255,0,254,1]; imm=1 → v1.mask=[1,0,0,0]。结果按写回前源值计算。tail 不保证清零;正常完成后 vstart=0。

使用前检查清单

语法检查
  • 32 位 OP-V:opcode=1010111、funct6=010001、funct3=011 (OPIVI)。vd 是每个元素一位的 mask 目标,vs2 是 SEW 源,imm 为 -16..15,符号扩展到 SEW。
  • 固定 vm=1,无 v0 carry-in,也没有 v0.t 语法操作数;对每个 body 元素取 vs2+imm 的无符号进位,不写整数和。目标可为 v0,且可与 vs2 同起点重叠;mask tail 始终 agnostic。
语义检查
  • mask 位 i 存于单个向量寄存器的 bit i,与 LMUL 无关;进位为 1 当且仅当 SEW 位无符号和超过 2^SEW−1。
  • 要求 V 1.0、VS 已启用、合法 vtype 和所需宽度受支持;prestart 不更新,body 为 vstart≤i<vl。VL=0 或 vstart≥vl 不更新任何目标(包括 tail);正常完成后 vstart=0,vl 不变。
  • 动画固定 LMUL=m1、VLEN=4096、vstart=0,只显示 body mask bits,不声称 tail 清零。

容易混淆 / 常见误区

进位输出存储在掩码寄存器的单个位中,不是完整SEW宽的数据寄存器
不带 m 后缀时无进位入;带进位入需使用 vmadc.vim/vvm/vxm。
任意 v0–v31 可作为目标 mask register;mask tail 始终 agnostic,VL=0 时不更新任何元素。

常见问题

VMADC.VI 会写出加法/减法结果吗?

不会。VMADC.VI 只写每个 body 元素的 carry-out 目标掩码位;如果需要整数和,应使用相应的 VADC 形式。