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VMERGE.VVM

RISC-V VMERGE.VVM 指令详解

指令手册OPIVV

按 v0 选择掩码在 vs2 与 vs1 之间逐元素选择,写入 vd。

指令语法

vmerge.vvm vd, vs2, vs1, v0
操作数说明
v0[i]=0 选 vs2[i],v0[i]=1 选第二源;固定 vm=0,v0 是选择数据,所有 body 元素均写回。
32 位 OP-V:opcode=1010111、funct6=010111、funct3=000。vs1 为同 lane 的第二向量源;同名源必须有相同初值。
同 EEW 源/目标可重叠;vd 不得覆盖 v0,v0 不能同时作 EEW=1 选择源和 SEW 数据源。
需合法 vtype、VS 已启用和受支持 SEW;VMV 使用 vm=1 且 vs2=v0,应与 VMERGE 区分。
body 为 vstart≤i<vl;prestart 不更新,tail 按 vta。VL=0 或 vstart≥vl 不更新任何目标(含 tail)。动画固定 LMUL=m1、VLEN=4096、vstart=0,步骤不是处理器周期。
V向量数据移动合并/选择

指令行为说明

VMERGE.VVM 是 RISC-V V 扩展的向量整数合并指令。对每个 body 元素,v0.mask[i]=0 选择 vs2[i],v0.mask[i]=1 选择 vs1[i];v0 在这里是选择数据,不是普通 v0.t 执行掩码。

VMERGE.VVM 指令解析与执行动画

从 OP-V 编码字段开始,展示 VMERGE 如何把 v0 当作选择数据:v0 bit 为 0 取 vs2,为 1 取第二源,并写回每个 body 元素。

输入的指令
vmerge.vvm
v0
v0
选择掩码数据,vm=0

要求合法 vtype、已启用 VS 与受支持 SEW;这里只展示 body,VL=0 时包括 tail 在内不更新任何目标元素。相同 EEW 源/目标可以重叠;使用 v0 作为 EEW=1 掩码/选择源时,v0 不可同时作 SEW 数据源,vd 也不可为 v0。

执行环境

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。VMERGE 固定 vm=0;v0 位只选择两个源之一,所有 body 元素都执行,只有 tail 按 vtype.vta 处理。

OP-V encodingvmerge.vvm
funct6
010111
vm
0
vs2
01000
vs1
01100
funct3
000
vd
00100
opcode
1010111
lane
0
1
2
3
4
5
6
7
v8
0x0020
0x0027
0x002e
0x0035
0x003c
0x0043
0x004a
0x0051
select
select
select
select
select
select
select
select
v12
0x0080
0x008b
0x0096
0x00a1
0x00ac
0x00b7
0x00c2
0x00cd
v0
1
0
1
1
1
0
1
1
v4
...
...
...
...
...
...
...
...
当前步骤

显示 OP-V 32 位编码字段

vmerge.vvm 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、SEW 宽度整数v0 选择合并、v0 选择数据和 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

VMERGE.VVM 把 v0 当作选择掩码数据:0 取 vs2,1 取vs1 向量源。它会为当前 vl 内的 body 元素写入选择结果,不是普通 masked execution。

只处理 vstart≤i<vl 的 body;prestart 保持不变,tail 按 vta。VL=0 或 vstart≥vl 时包括 tail 在内不更新任何目标。
v0 bit 为 0 选择 vs2,v0 bit 为 1 选择vs1 向量源。
32 位 OP-V:opcode=1010111、funct6=010111、funct3=000,vm 固定 0;vm=1 且 vs2=v0 才是相关 VMV 形式。
要求合法 vtype、VS 已启用与受支持宽度;同 EEW 源/目标可重叠。vd 不得覆盖 v0,v0 也不可同时作为 SEW 数据源和 EEW=1 选择源。

向量执行上下文

v0[i]=0 选 vs2[i],v0[i]=1 选第二源;固定 vm=0,v0 是选择数据,所有 body 元素均写回。

32 位 OP-V:opcode=1010111、funct6=010111、funct3=000。vs1 为同 lane 的第二向量源;同名源必须有相同初值。

同 EEW 源/目标可重叠;vd 不得覆盖 v0,v0 不能同时作 EEW=1 选择源和 SEW 数据源。

需合法 vtype、VS 已启用和受支持 SEW;VMV 使用 vm=1 且 vs2=v0,应与 VMERGE 区分。

body 为 vstart≤i<vl;prestart 不更新,tail 按 vta。VL=0 或 vstart≥vl 不更新任何目标(含 tail)。动画固定 LMUL=m1、VLEN=4096、vstart=0,步骤不是处理器周期。

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

常见使用场景

掩码扩展

假定 V/VS 已启用、e32,m1 可用、VLEN≥128、vl=4、vstart=0、ta/ma,源已初始化;固定 vm=0,所有 body 元素均执行选择。v2=[10,20,30,40], v3=[1,2,3,4], v0.mask=[1,0,1,1] → v1=[1,20,3,4]。tail 不保证清零;mask 目标始终 tail-agnostic。

条件赋值

假定 V/VS 已启用、e32,m1 可用、VLEN≥128、vl=4、vstart=0、ta/ma,源已初始化;固定 vm=0,所有 body 元素均执行选择。v2=[10,20,30,40], v3=[1,2,3,4], v0.mask=[1,0,1,1] → v1=[1,20,3,4]。tail 不保证清零;mask 目标始终 tail-agnostic。

使用前检查清单

语法检查
  • v0[i]=0 选 vs2[i],v0[i]=1 选第二源;固定 vm=0,v0 是选择数据,所有 body 元素均写回。
  • 32 位 OP-V:opcode=1010111、funct6=010111、funct3=000。vs1 为同 lane 的第二向量源;同名源必须有相同初值。
语义检查
  • 同 EEW 源/目标可重叠;vd 不得覆盖 v0,v0 不能同时作 EEW=1 选择源和 SEW 数据源。
  • 需合法 vtype、VS 已启用和受支持 SEW;VMV 使用 vm=1 且 vs2=v0,应与 VMERGE 区分。
  • body 为 vstart≤i<vl;prestart 不更新,tail 按 vta。VL=0 或 vstart≥vl 不更新任何目标(含 tail)。动画固定 LMUL=m1、VLEN=4096、vstart=0,步骤不是处理器周期。

容易混淆 / 常见误区

v0 是选择数据,不是普通 v0.t 执行掩码。
v0 bit 为 0 选择 vs2,bit 为 1 选择第二源。
VMERGE 与 VMV 共享相关编码空间,但语义分别是选择合并与未掩码移动。

常见问题

VMERGE.VVM 的 v0 bit 为 1 选哪个源?

v0.mask[i]=1 选择vs1 向量源;v0.mask[i]=0 选择 vs2[i]。

VMERGE 是普通 masked 指令吗?

不是。VMERGE 把 v0 当作选择输入,body 元素从两个源之一取值;普通 masked 指令用 v0.t 决定元素是否参与执行。