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VSLIDE1DOWN.VX

RISC-V VSLIDE1DOWN.VX 指令详解

指令手册V-type

向低索引方向滑动向量元素并插入标量。

指令语法

vslide1down.vx vd, vs2, rs1[, v0.t]
操作数说明
vd/vs2 是 SEW/LMUL 向量寄存器组,起点须按 EMUL 对齐。同宽源/目标允许重叠。rs1 提供插入标量:XLEN<SEW 符号扩展,XLEN>SEW 取低 SEW 位;x0 提供零。
32位 OP-V:funct6=001111 在 bits31:26,vm 在 bit25,vs2 在 bits24:20,rs1 在 bits19:15,funct3=110 在 bits14:12,vd 在 bits11:7,opcode=1010111 在 bits6:0。
仅活动目标更新:i<vl-1 时 vd[i]=vs2[i+1],vd[vl-1]=x[rs1]。不访问内存。
v0.t 是可选掩码操作数(vm=0),省略为 vm=1。masked vd 不可包含 v0,v0 也不可同时提供 EEW=1 掩码与 SEW 数据。prestart 不修改,inactive/tail 按 vma/vta;slideup 的低于 OFFSET 且小于 vl 区域始终不改。
要求 V 1.0、所需向量状态已启用及合法受支持 vtype/SEW。vstart>=vl(含 vl=0)时所有目的元素保持不变。示例假设 LMUL=m1、SEW=16、vl=8、vstart=0,源、标量与 v0 已准备;动画步骤是教学分解。
V向量重排/索引排列操作

指令行为说明

VSLIDE1DOWN.VX 将活动目标元素从相邻 vs2 元素取得,并仅在目标元素 vl-1 活动时将 x[rs1] 插入 vd[vl-1]。inactive/tail 分别按 vma/vta 处理。

VSLIDE1DOWN.VX 指令解析与执行动画

从 OP-V 编码字段开始,展示 VSLIDE1DOWN 如何把 vs2 元素向低索引移动一位,并把标量 x[rs1] 插入 vd[vl-1]。

输入的指令
vslide1down.vx

要求 V 1.0、向量状态已启用、合法受支持的 vtype/SEW。固定 LMUL=m1、vstart=0;本教学配置 VLEN=VLMAX×SEW=256,至少128位。切换 SEW/VLMAX 表示切换配置。只展示 body;inactive/tail 由 vma/vta 决定,不显示确定值。VL=0 不更新任何目标元素(包括 tail)。使用掩码时 vd/vs2 不可为 v0。同宽 vd/vs2 可重叠。插入标量在 XLEN<SEW 时符号扩展、XLEN>SEW 时取低位;x0 恒为0。步骤是教学分解,不是处理器周期。

执行环境

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 encodingvslide1down.vx
funct6
001111
vm
0
vs2
01000
rs1
01011
funct3
110
vd
00100
opcode
1010111
lane
0
1
2
3
4
5
6
7
v8
0x0001
0x0004
0x0007
0x000a
0x000d
0x0010
0x0013
0x0016
i+1
i+1
i+1
i+1
i+1
i+1
i+1
i+1
x11
0x0055
0x0055
0x0055
0x0055
0x0055
0x0055
0x0055
0x0055
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

vslide1down.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、元素索引/压缩/选择/移动重排整数向下滑动一位并插入标量、边界/选择规则和 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

vslide1down.vx 是固定 OFFSET=1 的 slidedown 变体:活动 vd[i<vl-1] 从 vs2[i+1] 读取,活动 vd[vl-1] 从 x[rs1] 插入。

OP-V 编码中 funct6=001111、funct3=110 选择 vslide1down.vx。
仅在元素 vl-1 活动时将 x[rs1] 插入 vd[vl-1];XLEN<SEW 符号扩展,XLEN>SEW 取低位。
vl=0 或 vstart>=vl 时不会更新目标元素。
要求向量扩展和向量状态已启用、vtype 合法且 SEW 受支持;vstart>=vl(包括 vl=0)时整个目的寄存器不更新。活动元素满足 vstart<=i<vl 且未被掩码关闭;inactive/tail 分别按 vma/vta 处理。
省略掩码操作数表示 vm=1;v0.t 表示 vm=0,按目标元素索引选择 v0 掩码位。masked vd 不可与 v0 重叠,v0 也不可同时用作 SEW 数据源。

向量执行上下文

vd/vs2 是 SEW/LMUL 向量寄存器组,起点须按 EMUL 对齐。同宽源/目标允许重叠。rs1 提供插入标量:XLEN<SEW 符号扩展,XLEN>SEW 取低 SEW 位;x0 提供零。

32位 OP-V:funct6=001111 在 bits31:26,vm 在 bit25,vs2 在 bits24:20,rs1 在 bits19:15,funct3=110 在 bits14:12,vd 在 bits11:7,opcode=1010111 在 bits6:0。

仅活动目标更新:i<vl-1 时 vd[i]=vs2[i+1],vd[vl-1]=x[rs1]。不访问内存。

v0.t 是可选掩码操作数(vm=0),省略为 vm=1。masked vd 不可包含 v0,v0 也不可同时提供 EEW=1 掩码与 SEW 数据。prestart 不修改,inactive/tail 按 vma/vta;slideup 的低于 OFFSET 且小于 vl 区域始终不改。

要求 V 1.0、所需向量状态已启用及合法受支持 vtype/SEW。vstart>=vl(含 vl=0)时所有目的元素保持不变。示例假设 LMUL=m1、SEW=16、vl=8、vstart=0,源、标量与 v0 已准备;动画步骤是教学分解。

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

常见使用场景

寄存器元素重排

结合 «vslide1down.vx v8, v12, x5, v0.t» 等实际代码理解该场景。

使用前检查清单

语法检查
  • vd/vs2 是 SEW/LMUL 向量寄存器组,起点须按 EMUL 对齐。同宽源/目标允许重叠。rs1 提供插入标量:XLEN<SEW 符号扩展,XLEN>SEW 取低 SEW 位;x0 提供零。
  • 32位 OP-V:funct6=001111 在 bits31:26,vm 在 bit25,vs2 在 bits24:20,rs1 在 bits19:15,funct3=110 在 bits14:12,vd 在 bits11:7,opcode=1010111 在 bits6:0。
语义检查
  • 仅活动目标更新:i<vl-1 时 vd[i]=vs2[i+1],vd[vl-1]=x[rs1]。不访问内存。
  • v0.t 是可选掩码操作数(vm=0),省略为 vm=1。masked vd 不可包含 v0,v0 也不可同时提供 EEW=1 掩码与 SEW 数据。prestart 不修改,inactive/tail 按 vma/vta;slideup 的低于 OFFSET 且小于 vl 区域始终不改。
  • 要求 V 1.0、所需向量状态已启用及合法受支持 vtype/SEW。vstart>=vl(含 vl=0)时所有目的元素保持不变。示例假设 LMUL=m1、SEW=16、vl=8、vstart=0,源、标量与 v0 已准备;动画步骤是教学分解。

容易混淆 / 常见误区

vstart>=vl 或 vl=0 时不更新目的寄存器。
仅在元素 vl-1 活动时,标量 x[rs1] 才插入 vd[vl-1]。
XLEN<SEW 时标量符号扩展到 SEW;XLEN>SEW 时只取低 SEW 位。

常见问题

vslide1down.vx 的标量插入到哪里?

仅在 vd[vl-1] 活动时插入;若它被掩码关闭,则按 vma 处理。其余活动元素从 vs2[i+1] 取得。vstart>=vl 或 vl=0 时不更新目的寄存器。

VSLIDE1DOWN.VX 会访问内存吗?

不会。它只重排向量寄存器元素或插入标量寄存器值;内存加载/存储由向量 load/store 指令完成。