首页/指令库/VMADD-VX
VMADD.VX

RISC-V VMADD.VX 指令详解

指令手册OPIVX

用旧 vd 与 x[rs1] 相乘,再加上 vs2,并覆盖 vd。

指令语法

vmadd.vx vd, rs1, vs2, vm
操作数说明
vd:掩码目标寄存器,每个元素产生一位布尔结果。
vs2/vs1 或标量源:按当前 SEW 参与比较。
vm:vm=0 使用 v0 限制参与比较的元素,vm=1 为未掩码。
V向量整数运算乘加

指令行为说明

VMADD.VX 是 RISC-V V 扩展的破坏性单宽整数乘加指令。对每个活动元素,它计算 vd[i] = lowSEW(vd[i] * scalarSEW(x[rs1])) + vs2[i],并将 SEW 宽结果写回 vd[i];旧 vd 是第一乘数而不是累加数。

VMADD.VX 指令解析与执行动画

从 OP-V 编码字段开始,展示 VMADD 如何读取旧 vd 第一乘数,将它与 vs1/rs1 的乘积低半加到 vs2,并写回 SEW 宽结果。

输入的指令
vmadd.vx

教学模型固定 LMUL=m1、vstart=0,只展示所选 VL 的 body 元素。普通掩码形式的 inactive 与 tail 元素按 vtype.vma/vta 处理,不在结果行中伪造确定值;VADC/VMADC/VSBC/VMSBC 则对所有 body 元素执行,v0 位仅作 carry/borrow-in。

OP-V encodingvmadd.vx
funct6
101001
vm
0
vs2
01000
rs1
01011
funct3
100
vd
00100
opcode
1010111
lane
0
1
2
3
4
5
6
7
old v4
0xffdf
0x0131
0x0162
0x0193
0xffcb
0x01f5
0x0226
0x0257
v8
0x00fa
0x010b
0x011c
0x012d
0x013e
0x014f
0x0160
0x0171
oldvd*+vs2
oldvd*+vs2
oldvd*+vs2
oldvd*+vs2
oldvd*+vs2
oldvd*+vs2
oldvd*+vs2
oldvd*+vs2
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

vmadd.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 宽度整数覆盖第一乘数的整数乘加、旧 vd 第一乘数和 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

VMADD.VX 将旧 vd 作为第一乘数;x[rs1] 按 XLEN/SEW 规则形成标量元素,只写活动元素。

VMADD.VX 的 OP-V 编码使用 funct6=101001、funct3=100;汇编操作数次序是 vd, rs1, vs2, vm。
旧 vd 是第一乘数且会被覆盖;x[rs1] 按 XLEN/SEW 标量规则处理后,逐元素计算 lowSEW(old vd[i] * scalar) + vs2[i]。
vm=0 时只有 v0.t 为 1 的 body 元素执行;mask-off 与 tail 目标元素遵循当前 vtype 的 vma/vta 策略。

向量执行上下文

阅读 VMADD.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

多项式求值

结合 «vsetvli t0, a0, e32, m1, ta, ma vmadd.vx v8, a1, v4 # v8[i] = low32(v8[i] * x[a1]) + v4[i]» 等实际代码理解该场景。

缩放累加

结合 «vsetvli t0, a0, e32, m1, ta, ma vmadd.vx v8, a1, v4 # v8[i] = low32(v8[i] * x[a1]) + v4[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 OPIVX。
  • 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

与vmadd.vv覆盖位置相同但乘数来自标量

常见问题

VMADD.VX 如何处理掩码?

vm=0 时只有 v0.t 为 1 的 body 元素执行;vm=1 时当前 vl 内的 body 元素都执行。mask-off 与 tail 目标元素由当前 vtype 的 vma/vta 策略处理。