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VSBC.VVM

RISC-V VSBC.VVM 指令详解

指令手册OPIVV (OP-V)

VSBC 使用 v0 对应 bit 作为 borrow-in,计算每个 body 元素的低 SEW 位差值 并写回 vd。

指令语法

vsbc.vvm vd, vs2, vs1, v0
操作数说明
语法:vsbc.vvm vd, vs2, vs1, v0;固定 vm=0,vm=1 编码保留。32 位 OP-V:opcode=1010111、funct3=000(OPIVV)、funct6=010010。
对每个 body 元素计算 vs2[i]-vs1[i]-v0.mask[i],低 SEW 位写入 vd。v0 是借位输入而非执行开关;借位输出由 VMSBC 生成。
body 为 vstart≤i<vl;所有 body 元素都执行,tail 按 vta。prestart 不变;vl=0 或 vstart≥vl 不更新任何目标元素。
同宽源/目标可重叠;vd 不可为v0。v0 提供 EEW=1 掩码/借位时不可同时作数据源;源组不能以不同 EEW 读取同一寄存器。组起点按 EMUL 对齐,EMUL≤8。
要求 RV32/RV64 V 1.0、已启用向量状态、合法受支持 vtype/SEW。动画固定 m1、vstart=0;VLEN=4096,只展示 body;步骤不是处理器周期。
V向量整数运算进位/借位

指令行为说明

VSBC.VVM 是 RISC-V V 扩展的向量-向量带借位减法指令。它对每个当前 vl 范围内的 body 元素计算 vs2 - 第二源 - v0[i],把低 SEW 位差值写入普通向量目标 vd。v0 是 borrow-in 算术输入,不是普通 v0.t 执行掩码;借位输出需要使用 VMSBC 生成。

VSBC.VVM 指令解析与执行动画

从 OP-V 编码字段开始,展示 VSBC 如何把 v0 对应 bit 作为 borrow-in,执行 SEW 宽带借位减法并写回差值。

输入的指令
vsbc.vvm
v0
v0
算术输入,不是执行掩码

要求 V 1.0、启用向量状态及合法受支持 vtype/SEW;固定 LMUL=m1、vstart=0。固定 VLEN=4096,VLMAX=4096/16=256;同宽源/目标可重叠。固定 vm=0,vm=1 保留;v0 是借位输入,所有 body 元素执行,vd 不可为v0。v0 用于 EEW=1 掩码/借位时不可同时作数据源。输入元素为非负位模式;VL=0 不更新任何目标位。只展示 body,不指定 inactive/tail 值;教学步骤不是处理器周期。

执行环境
OP-V encodingvsbc.vvm
funct6
010010
vm
0
vs2
01000
vs1
01100
funct3
000
vd
00100
opcode
1010111
lane
0
1
2
3
4
5
6
7
v8
0x0000
0x003b
0x004c
0x0003
0x006e
0x007f
0x0002
0x00a1
-bin
-bin
-bin
-bin
-bin
-bin
-bin
-bin
v12
0x0005
0x0016
0x001f
0x0008
0x0031
0x003a
0x0006
0x004c
bin
1
0
1
1
1
0
1
1
v4
...
...
...
...
...
...
...
...
当前步骤

显示 OP-V 32 位编码字段

vsbc.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。

动画展示 OP-V 字段解析、带借位减法、v0 借位输入与 vd 写回;步骤是教学分解,不表示处理器周期。

快速理解与检索要点

VSBC 是多字精度减法的数据结果指令:v0 提供输入位,vd 保存低 SEW 位结果,输出位由 VMSBC 生成。

OP-V 编码使用 funct6=010010;本页 .vvm 形式使用 funct3=000,第二源来自 vs1。
VSBC.VVM 固定使用 v0 的对应 mask bit 作为 borrow-in;这不是普通 v0.t 执行掩码。
目标 vd 是普通向量结果;整数结果按 SEW 截断,输出位不由本指令写出。
官方 V 扩展规定 VSBC 的 vd 不能是 v0。
vm 固定为0;vm=1 编码保留。所有 vstart≤i<vl 的 body 元素都执行;tail 按 vta,vl=0 不更新目标。
v0 已作为 EEW=1 借位源,不能同时作为 SEW 数据源;同宽数据源/目标可按通用规则重叠。

向量执行上下文

语法:vsbc.vvm vd, vs2, vs1, v0;固定 vm=0,vm=1 编码保留。32 位 OP-V:opcode=1010111、funct3=000(OPIVV)、funct6=010010。

对每个 body 元素计算 vs2[i]-vs1[i]-v0.mask[i],低 SEW 位写入 vd。v0 是借位输入而非执行开关;借位输出由 VMSBC 生成。

body 为 vstart≤i<vl;所有 body 元素都执行,tail 按 vta。prestart 不变;vl=0 或 vstart≥vl 不更新任何目标元素。

同宽源/目标可重叠;vd 不可为v0。v0 提供 EEW=1 掩码/借位时不可同时作数据源;源组不能以不同 EEW 读取同一寄存器。组起点按 EMUL 对齐,EMUL≤8。

要求 RV32/RV64 V 1.0、已启用向量状态、合法受支持 vtype/SEW。动画固定 m1、vstart=0;VLEN=4096,只展示 body;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

多精度减法

假定 V/VS 已启用、合法 m1、支持 SEW、VLEN=4096、XLEN=64、vl=4、vstart=0,源已初始化。SEW=8, v12=[0,10,255,7], v4=[0,3,255,8], v0.mask[0..3]=1010 → v8=[255,7,255,255]。v0 只提供借位,全部 body 元素执行;tail 按 vta。vl=0 不更新目标。

大整数运算

假定 V/VS 已启用、合法 m1、支持 SEW、VLEN=4096、XLEN=64、vl=4、vstart=0,源已初始化。SEW=8, v12=[0,10,255,7], v4=[0,3,255,8], v0.mask[0..3]=1010 → v8=[255,7,255,255]。v0 只提供借位,全部 body 元素执行;tail 按 vta。vl=0 不更新目标。

使用前检查清单

语法检查
  • 语法:vsbc.vvm vd, vs2, vs1, v0;固定 vm=0,vm=1 编码保留。32 位 OP-V:opcode=1010111、funct3=000(OPIVV)、funct6=010010。
  • 对每个 body 元素计算 vs2[i]-vs1[i]-v0.mask[i],低 SEW 位写入 vd。v0 是借位输入而非执行开关;借位输出由 VMSBC 生成。
语义检查
  • body 为 vstart≤i<vl;所有 body 元素都执行,tail 按 vta。prestart 不变;vl=0 或 vstart≥vl 不更新任何目标元素。
  • 同宽源/目标可重叠;vd 不可为v0。v0 提供 EEW=1 掩码/借位时不可同时作数据源;源组不能以不同 EEW 读取同一寄存器。组起点按 EMUL 对齐,EMUL≤8。
  • 要求 RV32/RV64 V 1.0、已启用向量状态、合法受支持 vtype/SEW。动画固定 m1、vstart=0;VLEN=4096,只展示 body;步骤不是处理器周期。

容易混淆 / 常见误区

v0 在 VSBC.VVM 中是 borrow-in 算术输入,不是普通 masked execution 的元素开关。
VSBC 只写低 SEW 位差值,不会写出借位掩码;需要 VMSBC。
VSBC 的 vd 不能编码为 v0;v0 已固定作为 borrow-in 输入。

常见问题

v0 在 VSBC.VVM 中是执行掩码吗?

不是。v0 的对应 bit 是 borrow-in 算术输入。

VSBC.VVM 写什么结果?

它写低 SEW 位差值;borrow-out 由 VMSBC 生成。