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VSLIDEUP.VX

RISC-V VSLIDEUP.VX 指令详解

指令手册OPIVX

向高索引方向滑动向量元素。

指令语法

vslideup.vx vd, vs2, rs1, vm
操作数说明
vd/vs2 是 SEW/LMUL 向量寄存器组,起点须按 EMUL 对齐。两个组不可重叠,否则编码保留。rs1 提供完整 XLEN 无符号元素偏移,不截断到 SEW;x0 提供零偏移。
32位 OP-V:funct6=001110 在 bits31:26,vm 在 bit25,vs2 在 bits24:20,rs1 在 bits19:15,funct3=100 在 bits14:12,vd 在 bits11:7,opcode=1010111 在 bits6:0。
i<min(vl,max(vstart,OFFSET)) 的目的元素保持不变;其余活动 vd[i]=vs2[i-OFFSET]。这是元素重排,不是逐元素 bit 移位。
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

VSLIDEUP.VX 将 vs2 元素按偏移 x[rs1] 向高索引方向移动到 vd。低于偏移量的目标元素保持不受影响;其余活动元素从较低编号源元素取得。

VSLIDEUP.VX 指令解析与执行动画

从 OP-V 编码字段开始,展示 VSLIDEUP 如何按 OFFSET 从较低编号源元素读取;低于 OFFSET 的目标元素保持旧 vd 值。

输入的指令
vslideup.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。vd 不可与 vs2 重叠。低于 OFFSET 且小于 vl 的目标保持旧值。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 encodingvslideup.vx
funct6
001110
vm
0
vs2
01000
rs1
01011
funct3
100
vd
00100
opcode
1010111
lane
0
1
2
3
4
5
6
7
old v4
0x0080
0x0081
0x0082
0x0083
0x0084
0x0085
0x0086
0x0087
v8
0x0001
0x0004
0x0007
0x000a
0x000d
0x0010
0x0013
0x0016
i-OFF
i-OFF
i-OFF
i-OFF
i-OFF
i-OFF
i-OFF
i-OFF
x11
0x0003
0x0003
0x0003
0x0003
0x0003
0x0003
0x0003
0x0003
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

vslideup.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/移动重排整数向上滑动、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

vstart=0 时,i<min(OFFSET,vl) 的目标保持旧值;OFFSET≤i<vl 且掩码允许时,vd[i]=vs2[i-OFFSET]。

OP-V 编码中 funct6=001110、funct3=100 选择 vslideup.vx。
OFFSET 来自 x[rs1],当 XLEN 大于 SEW 时不会截断为 SEW。
目的寄存器组不能与源寄存器组重叠。
仅 max(vstart,OFFSET)≤i<vl 且掩码允许的目标写入;vstart≥vl 时不更新目标,inactive/tail 分别按 vma/vta 处理。

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。两个组不可重叠,否则编码保留。rs1 提供完整 XLEN 无符号元素偏移,不截断到 SEW;x0 提供零偏移。

32位 OP-V:funct6=001110 在 bits31:26,vm 在 bit25,vs2 在 bits24:20,rs1 在 bits19:15,funct3=100 在 bits14:12,vd 在 bits11:7,opcode=1010111 在 bits6:0。

i<min(vl,max(vstart,OFFSET)) 的目的元素保持不变;其余活动 vd[i]=vs2[i-OFFSET]。这是元素重排,不是逐元素 bit 移位。

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

按标量偏移重排元素

假定 V/VS 已启用、合法受支持 m1、VLEN=4096、XLEN=64、vstart=0,源已初始化且v0.t允许全部body。SEW=8, vl=4, x5=2, old v8=[90,91,92,93], v12=[10,20,30,40] → v8=[90,91,10,20]。inactive/tail按vma/vta;成功后vstart=0。

保留低索引目标元素

假定 V/VS 已启用、合法受支持 m1、VLEN=4096、XLEN=64、vstart=0,源已初始化且v0.t允许全部body。SEW=8, vl=4, x5=2, old v8=[90,91,92,93], v12=[10,20,30,40] → v8=[90,91,10,20]。inactive/tail按vma/vta;成功后vstart=0。

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。两个组不可重叠,否则编码保留。rs1 提供完整 XLEN 无符号元素偏移,不截断到 SEW;x0 提供零偏移。
  • 32位 OP-V:funct6=001110 在 bits31:26,vm 在 bit25,vs2 在 bits24:20,rs1 在 bits19:15,funct3=100 在 bits14:12,vd 在 bits11:7,opcode=1010111 在 bits6:0。
语义检查
  • i<min(vl,max(vstart,OFFSET)) 的目的元素保持不变;其余活动 vd[i]=vs2[i-OFFSET]。这是元素重排,不是逐元素 bit 移位。
  • 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

vd 与 vs2 寄存器组重叠为保留编码。
OFFSET 是完整 XLEN 无符号值,不截断到 SEW。
仅 i<min(OFFSET,vl) 的目标保持原值;tail 仍按 vta 处理。

常见问题

vslideup.vx 的 x[rs1] 会先截断到 SEW 吗?

不会。官方规则把 x[rs1] 作为 XLEN 宽 OFFSET 使用;这和普通 .vx 算术把标量转成 SEW 元素不同。

VSLIDEUP.VX 会访问内存吗?

不会。它只重排向量寄存器元素;x[rs1] 只提供 OFFSET。内存加载/存储由向量 load/store 指令完成。