VMSOF.M

RISC-V VMSOF.M 指令详解

指令手册OPMVV

只把第一个 active set mask bit 的位置置 1

指令语法

vmsof.m vd, vs2[, v0.t]
操作数说明
语法 vmsof.m vd, vs2[, v0.t];省略 v0.t 为 vm=1,给出为 vm=0。vd 是单个 mask 寄存器,bit i 对应元素 i,与 SEW/LMUL 无关。
32 位 OP-V:opcode=1010111、funct6=010100、funct3=010 (OPMVV)。vs1 字段固定 00010,选择 VMUNARY0 的 vmsof。
仅首个活动置位源位置写1,其它活动位写0;没有活动置位源时活动位全0。源与目标均为 mask 布局,不按 SEW 宽整数元素读取。
vd 不得与 vs2 重叠;vm=0 时 vd 不得为 v0。vs2=v0 合法,vm=0 时源位与执行掩码须一致。
需 RV32/RV64 V 1.0、VS 已启用、合法 vtype、受支持 SEW。vstart 非零引发非法指令异常,陷阱报告 vstart=0。inactive 按 vma;mask tail 恒 agnostic。vl=0 不更新任何目标位,包括 tail。
V向量掩码操作

指令行为说明

VMSOF.M 是 V 扩展的set-only-first 掩码指令。仅首个活动置位源位置写1,其它活动位写0;没有活动置位源时活动位全0。源与目标均为 mask 布局,不按 SEW 宽整数元素读取。vm=0 只处理 v0.t 开启的 body 元素;vm=1 为未掩码形式。结果是每元素一位的 mask。

VMSOF.M 指令解析与执行动画

从 OP-V 编码字段开始,展示 VMSOF.M 如何只把第一个 active set bit 的位置置 1。

输入的指令
vmsof.m
执行环境
vstart0VMSOF.M 要求 vstart=0;非零值触发非法指令异常,且陷阱报告 vstart=0

教学模型固定 vstart=0。VMSOF.M 的 vstart 非零会触发非法指令异常,因此不展示普通非零 vstart 执行路径。

教学环境:SEW=8、LMUL=m1、VLEN=4096、VLMAX=512、vstart=0、合法 vtype、VS 已启用;只展示 body。仅首个活动置位源位置写1,其它活动位写0;没有活动置位源时活动位全0。x 表示按 vma 处理的 masked-off 值;mask tail 恒 agnostic,VL=0 时包括 tail 在内均不更新。vm=0 且 vs2=v0 时两组位必须一致。步骤不是处理器周期。

OP-V encodingfunct6 | vm | vs2 | vs1=00010 | funct3 | vd | opcode
funct6
010100
vm
0
vs2
01000
vs1
00010
funct3
010
vd
00100
opcode
1010111
lane
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
v8
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
1
v0.t
1
0
1
1
1
1
0
1
1
1
1
0
1
1
1
1
scan
0
off
1
0
0
0
off
0
0
0
0
off
0
0
0
0
v4
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
当前步骤

显示 OP-V 32 位编码字段

vmsof.m 使用 OP-V 编码;vs1 字段固定为 00010,语法中没有 vs1 操作数。

动画只展示官方 V 扩展定义的 ISA 可见关系:OP-V 字段解析、vl 内 active mask bit 扫描、目标 mask bit 写回;不模拟流水线、缓存或执行时延。

快速理解与检索要点

仅首个活动置位源位置写1,其它活动位写0;没有活动置位源时活动位全0。只确定活动 body 位,不保证整个寄存器为单点或全0。

语法 vmsof.m vd, vs2[, v0.t];省略 v0.t 为 vm=1,给出为 vm=0。vd 是单个 mask 寄存器,bit i 对应元素 i,与 SEW/LMUL 无关。
32 位 OP-V:opcode=1010111、funct6=010100、funct3=010 (OPMVV)。vs1 字段固定 00010,选择 VMUNARY0 的 vmsof。
仅首个活动置位源位置写1,其它活动位写0;没有活动置位源时活动位全0。源与目标均为 mask 布局,不按 SEW 宽整数元素读取。
vd 不得与 vs2 重叠;vm=0 时 vd 不得为 v0。vs2=v0 合法,vm=0 时源位与执行掩码须一致。
需 RV32/RV64 V 1.0、VS 已启用、合法 vtype、受支持 SEW。vstart 非零引发非法指令异常,陷阱报告 vstart=0。inactive 按 vma;mask tail 恒 agnostic。vl=0 不更新任何目标位,包括 tail。

向量执行上下文

语法 vmsof.m vd, vs2[, v0.t];省略 v0.t 为 vm=1,给出为 vm=0。vd 是单个 mask 寄存器,bit i 对应元素 i,与 SEW/LMUL 无关。

32 位 OP-V:opcode=1010111、funct6=010100、funct3=010 (OPMVV)。vs1 字段固定 00010,选择 VMUNARY0 的 vmsof。

仅首个活动置位源位置写1,其它活动位写0;没有活动置位源时活动位全0。源与目标均为 mask 布局,不按 SEW 宽整数元素读取。

vd 不得与 vs2 重叠;vm=0 时 vd 不得为 v0。vs2=v0 合法,vm=0 时源位与执行掩码须一致。

需 RV32/RV64 V 1.0、VS 已启用、合法 vtype、受支持 SEW。vstart 非零引发非法指令异常,陷阱报告 vstart=0。inactive 按 vma;mask tail 恒 agnostic。vl=0 不更新任何目标位,包括 tail。

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

常见使用场景

set-only-first 掩码

假定 RV32/RV64 V 1.0、VS 已启用、合法 e32,m1、VLEN≥128、vl=4、vstart=0,源已初始化,示例未掩码。v0.mask[0..3]=[0,0,1,1] → v1.mask[0..3]=[0,0,1,0]。只确定活动 mask bit;tail 恒 agnostic,不假定清零。

谓词掩码

假定 RV32/RV64 V 1.0、VS 已启用、合法 e32,m1、VLEN≥128、vl=4、vstart=0,源已初始化,示例未掩码。v0.mask[0..3]=[0,0,1,1] → v1.mask[0..3]=[0,0,1,0]。只确定活动 mask bit;tail 恒 agnostic,不假定清零。

使用前检查清单

语法检查
  • 语法 vmsof.m vd, vs2[, v0.t];省略 v0.t 为 vm=1,给出为 vm=0。vd 是单个 mask 寄存器,bit i 对应元素 i,与 SEW/LMUL 无关。
  • 32 位 OP-V:opcode=1010111、funct6=010100、funct3=010 (OPMVV)。vs1 字段固定 00010,选择 VMUNARY0 的 vmsof。
语义检查
  • 仅首个活动置位源位置写1,其它活动位写0;没有活动置位源时活动位全0。源与目标均为 mask 布局,不按 SEW 宽整数元素读取。
  • vd 不得与 vs2 重叠;vm=0 时 vd 不得为 v0。vs2=v0 合法,vm=0 时源位与执行掩码须一致。
  • 需 RV32/RV64 V 1.0、VS 已启用、合法 vtype、受支持 SEW。vstart 非零引发非法指令异常,陷阱报告 vstart=0。inactive 按 vma;mask tail 恒 agnostic。vl=0 不更新任何目标位,包括 tail。

容易混淆 / 常见误区

源与目标均为 mask 布局,不按 SEW 宽整数元素读取。
vd 不得与 vs2 重叠;vm=0 时 vd 不得为 v0。vs2=v0 合法,vm=0 时源位与执行掩码须一致。
需 RV32/RV64 V 1.0、VS 已启用、合法 vtype、受支持 SEW。vstart 非零引发非法指令异常,陷阱报告 vstart=0。inactive 按 vma;mask tail 恒 agnostic。vl=0 不更新任何目标位,包括 tail。

常见问题

没有活动置位源时会怎样?

仅首个活动置位源位置写1,其它活动位写0;没有活动置位源时活动位全0。masked-off 值按 vma,tail 恒 agnostic;VL=0 时全部保持不变。

目标与源可以重叠吗?

vd 不得与 vs2 重叠;vm=0 时 vd 不得为 v0。vs2=v0 合法,vm=0 时源位与执行掩码须一致。