VROL.VX

RISC-V VROL.VX 指令详解

指令手册OP-V OPIVX (funct6=010101, funct3=100)

向量循环左移(标量移位量),每个 vs2 元素按低 log2(SEW) 位移位量轮转。

指令语法

vrol.vx vd, vs2, rs1, vm

语法 vrol.vx vd, vs2, rs1[, v0.t];向量寄存器选择 v0–v31,rs1 选择 x0–x31,x0 恒为零。省略 v0.t 为 vm=1,加入为 vm=0。没有立即数。

32 位 OP-V:funct6=010101,vm[25],vs2[24:20],rs1[19:15],funct3=100,vd[11:7],opcode=1010111。

Zvbb 或 Zvkb 依赖 Zve32x,支持 SEW=8/16/32,64 另需 Zve64x。每个活动 vs2 元素按x[rs1]的低 log2(SEW) 位循环左移,结果仍为 SEW 位。

启用向量状态并使用合法受支持的 vtype;同宽源/目的可重叠,读取原始源值,LMUL>1 的组须对齐。vm=0 时 vd 不得与 v0 重叠,v0 不能同时供给 SEW 数据与 EEW=1 掩码。

仅处理 body 内活动元素,prestart 保持,inactive/tail 遵守 vma/vta。vstart≥vl(含 vl=0)不更新任何目标元素;成功执行清零 vstart。实现可拒绝不支持的非零 vstart。

ZvbbZvkb向量位操作

指令行为说明

VROL.VX 是 Zvbb 或 Zvkb 向量循环左移指令。每个活动元素从 vs2 取数据,按 x[rs1] 给出的移位量进行位轮转;只使用移位量的低 log2(SEW) 位,其他位忽略。

VROL.VX 指令解析与执行动画

此有界模型只展示 lane 0 的 ISA 可见状态;不表示流水线、密码协议或未指定的非活跃/尾部值。

执行环境:启用本页扩展与向量状态,合法支持的 vtype,LMUL=1、VLEN≥64×SEW,仅展开 lane 0;vl=32/64 不复制 lane 0 到其他元素。SEW=64 要求 Zve64x。非零 vstart 假设实现支持,否则可产生非法指令异常。

有界执行环境
32 位 OP-V 编码字段
31..26
funct6
010101
25
vm
1
24..20
vs2
01000
19..15
rs1
01011
14..12
funct3
100
11..7
vd
00100
6..0
OP-V
1010111
执行数据路径

funct6=010101, funct3=100, Zvbb/Zvkb

v4[0] <- pending

快速理解与检索要点

按 整数寄存器 x[rs1]的低 log2(SEW) 位循环左移 vs2 的活动元素;结果仍为 SEW 位。

只使用移位量低 log2(SEW) 位;不存在超出 SEW 的额外轮转。
官方没有 vrol.vi;立即数左轮转可通过等价的 vror.vi 移位量表达。
Zvbb 或 Zvkb 均提供本指令,依赖 Zve32x;SEW=8/16/32,SEW=64 另需 Zve64x。
body 为 vstart≤i<vl;prestart 保持,inactive/tail 按 vma/vta。vstart≥vl(包括 vl=0)保持全部目标元素;成功后 vstart=0。
vm=0 使用 v0.t,vd 不得为 v0,v0 也不能同时作为 SEW 数据源;同 EEW 的普通数据源与目标允许重叠。非零 vstart 须为实现支持的值。

向量执行上下文

语法 vrol.vx vd, vs2, rs1[, v0.t];向量寄存器选择 v0–v31,rs1 选择 x0–x31,x0 恒为零。省略 v0.t 为 vm=1,加入为 vm=0。没有立即数。

32 位 OP-V:funct6=010101,vm[25],vs2[24:20],rs1[19:15],funct3=100,vd[11:7],opcode=1010111。

Zvbb 或 Zvkb 依赖 Zve32x,支持 SEW=8/16/32,64 另需 Zve64x。每个活动 vs2 元素按x[rs1]的低 log2(SEW) 位循环左移,结果仍为 SEW 位。

启用向量状态并使用合法受支持的 vtype;同宽源/目的可重叠,读取原始源值,LMUL>1 的组须对齐。vm=0 时 vd 不得与 v0 重叠,v0 不能同时供给 SEW 数据与 EEW=1 掩码。

仅处理 body 内活动元素,prestart 保持,inactive/tail 遵守 vma/vta。vstart≥vl(含 vl=0)不更新任何目标元素;成功执行清零 vstart。实现可拒绝不支持的非零 vstart。

The RISC-V Instruction Set Manual, Volume I: Unprivileged Architecture — Version 20260120, Chapter 33

常见使用场景

加密与密码

启用本页扩展与向量状态、合法受支持 vtype、LMUL=1、VLEN=256、vstart=0、无掩码;SEW=32, vl=1, v8[0]=0x12345678, x11=4: v4[0]=0x23456781。示例只给出活动组/元素,尾部按 tu 保持。成功后 vstart=0。

向量化加速

启用本页扩展与向量状态、合法受支持 vtype、LMUL=1、VLEN=256、vstart=0、无掩码;SEW=32, vl=1, v8[0]=0x12345678, x11=4: v4[0]=0x23456781。示例只给出活动组/元素,尾部按 tu 保持。成功后 vstart=0。

使用前检查清单

语法检查
  • 语法 vrol.vx vd, vs2, rs1[, v0.t];向量寄存器选择 v0–v31,rs1 选择 x0–x31,x0 恒为零。省略 v0.t 为 vm=1,加入为 vm=0。没有立即数。
  • 32 位 OP-V:funct6=010101,vm[25],vs2[24:20],rs1[19:15],funct3=100,vd[11:7],opcode=1010111。
语义检查
  • Zvbb 或 Zvkb 依赖 Zve32x,支持 SEW=8/16/32,64 另需 Zve64x。每个活动 vs2 元素按x[rs1]的低 log2(SEW) 位循环左移,结果仍为 SEW 位。
  • 启用向量状态并使用合法受支持的 vtype;同宽源/目的可重叠,读取原始源值,LMUL>1 的组须对齐。vm=0 时 vd 不得与 v0 重叠,v0 不能同时供给 SEW 数据与 EEW=1 掩码。
  • 仅处理 body 内活动元素,prestart 保持,inactive/tail 遵守 vma/vta。vstart≥vl(含 vl=0)不更新任何目标元素;成功执行清零 vstart。实现可拒绝不支持的非零 vstart。

容易混淆 / 常见误区

这是循环左移,移出的位从另一端进入,不等同于普通逻辑移位。
只使用移位量低 log2(SEW) 位,高位忽略。x0 恒为 0,因此用 x0 提供的轮转量为 0。
遵守 V 扩展的 vl、vstart、vtype 和可选 vm 掩码规则。

常见问题

VROL.VX 会改变元素宽度吗?

不会。结果元素宽度仍为当前 SEW。

VROL.VX 如何处理 x0 和不同 XLEN?

x0 提供零轮转量。XLEN>SEW 时取低 SEW 位,XLEN<SEW 时先符号扩展;随后只使用低 log2(SEW) 位。