VSRL.VX

RISC-V VSRL.VX 指令详解

指令手册OPIVX

逐元素逻辑右移。

指令语法

vsrl.vx vd, vs2, rs1, vm
操作数说明
V 1.0;要求向量状态已启用、vill=0及受支持的vtype/SEW。vd/vs2是EEW=SEW、EMUL=LMUL的向量组,组起点须对齐。x[rs1]提供移位量,x0提供零;标量先按XLEN/SEW规则转换。
32位OP-V:opcode=1010111,funct6=101000,funct3=100;vm在bit25,vs2在bits24:20,rs1在bits19:15,vd在bits11:7。shamt仅取低lg2(SEW)位。逻辑右移高位补0。不使用vxrm,也不改变vxsat。
v0.t为可选掩码(vm=0),省略为vm=1。masked vd不能包含v0;v0不能同时提供EEW=1掩码和SEW数据。同宽源/目标可重叠。仅活动vstart≤i<vl计算;prestart不变,inactive/tail按vma/vta;vstart≥vl(含vl=0)不更新目标。正常完成后vstart=0。
V向量运算

指令行为说明

VSRL.VX 执行 RVV 单宽整数逻辑右移。每个活动元素从 vs2[i] 读取源值,移位量来自 x[rs1],并只使用官方按 SEW 规定的低位部分;结果写入 vd 的活动元素。vm=0 时由 v0.t 选择参与本条移位的 body 元素。

VSRL.VX 指令解析与执行动画

从 OP-V 编码字段开始,展示 VSRL 如何取移位量低位、对活动元素逻辑右移并高位补零。

输入的指令
vsrl.vx

教学环境:V 1.0、向量状态已启用、合法受支持 vtype/SEW,LMUL=m1、VLEN=4096、vstart=0,VLMAX=4096/16。同宽源/目标可重叠;同名源须有相同元素。v0.t 时 vd/vs2/vs1 不可为 v0。只取移位量低 log2(SEW) 位,结果保留低 SEW 位;inactive/tail 不显示确定值。VL=0 不更新目标;步骤不是处理器周期。

执行环境
移位量规则:只使用 x[rs1]的低 lg2(SEW) 位。
OP-V encodingvsrl.vx
funct6
101000
vm
0
vs2
01000
rs1
01011
funct3
100
vd
00100
opcode
1010111
lane
0
1
2
3
4
5
6
7
v8
0x00fa
0x010b
0x011c
0x012d
0x013e
0x014f
0x0160
0x0171
>>
>>
>>
>>
>>
>>
>>
>>
x11
0x0013
0x0013
0x0013
0x0013
0x0013
0x0013
0x0013
0x0013
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

vsrl.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。

动画展示 OP-V 解码、移位量低位选择、逐元素右移与目标写回;不模拟流水线或执行时延。

快速理解与检索要点

VSRL.VX 对当前 vl 范围内的活动元素逐 lane 执行逻辑右移。移位量不是完整整数值直接使用,而是按 SEW 只取低 log2(SEW) 位;mask-off 和 tail 元素按当前 vtype policy 处理。

VSRL 属于 OP-V 向量算术编码,funct6=101000;.vx 形式由 funct3=100 选择。
VX 形式从整数寄存器 x[rs1] 取得移位量来源。 实际移位量只取低 log2(SEW) 位。
VSRL.VX 逻辑右移并高位补零,按无符号位模式右移;普通 VSLL/VSRL/VSRA 不使用 vxrm 舍入,也不设置 vxsat。
vm=0 使用 v0 mask,vm=1 为未掩码形式;mask-off body 元素和 tail 元素的目标结果由当前 mask/tail policy 决定。

向量执行上下文

V 1.0;要求向量状态已启用、vill=0及受支持的vtype/SEW。vd/vs2是EEW=SEW、EMUL=LMUL的向量组,组起点须对齐。x[rs1]提供移位量,x0提供零;标量先按XLEN/SEW规则转换。

32位OP-V:opcode=1010111,funct6=101000,funct3=100;vm在bit25,vs2在bits24:20,rs1在bits19:15,vd在bits11:7。shamt仅取低lg2(SEW)位。逻辑右移高位补0。不使用vxrm,也不改变vxsat。

v0.t为可选掩码(vm=0),省略为vm=1。masked vd不能包含v0;v0不能同时提供EEW=1掩码和SEW数据。同宽源/目标可重叠。仅活动vstart≤i<vl计算;prestart不变,inactive/tail按vma/vta;vstart≥vl(含vl=0)不更新目标。正常完成后vstart=0。

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

常见使用场景

位操作与掩码

假定V/VS已启用、合法受支持vtype、LMUL=m1、VLEN=4096、XLEN=64、vstart=0,源和全部body掩码已初始化。SEW=8, vl=4, x5=3, v12=[1,127,128,255] → v8=[0,15,16,31]。inactive/tail按vma/vta,不保证清零。正常完成后vstart=0。

向量运算

假定V/VS已启用、合法受支持vtype、LMUL=m1、VLEN=4096、XLEN=64、vstart=0,源和全部body掩码已初始化。SEW=8, vl=4, x5=3, v12=[1,127,128,255] → v8=[0,15,16,31]。inactive/tail按vma/vta,不保证清零。正常完成后vstart=0。

位域操作

假定V/VS已启用、合法受支持vtype、LMUL=m1、VLEN=4096、XLEN=64、vstart=0,源和全部body掩码已初始化。SEW=8, vl=4, x5=3, v12=[1,127,128,255] → v8=[0,15,16,31]。inactive/tail按vma/vta,不保证清零。正常完成后vstart=0。

使用前检查清单

语法检查
  • V 1.0;要求向量状态已启用、vill=0及受支持的vtype/SEW。vd/vs2是EEW=SEW、EMUL=LMUL的向量组,组起点须对齐。x[rs1]提供移位量,x0提供零;标量先按XLEN/SEW规则转换。
  • 32位OP-V:opcode=1010111,funct6=101000,funct3=100;vm在bit25,vs2在bits24:20,rs1在bits19:15,vd在bits11:7。shamt仅取低lg2(SEW)位。逻辑右移高位补0。不使用vxrm,也不改变vxsat。
语义检查
  • v0.t为可选掩码(vm=0),省略为vm=1。masked vd不能包含v0;v0不能同时提供EEW=1掩码和SEW数据。同宽源/目标可重叠。仅活动vstart≤i<vl计算;prestart不变,inactive/tail按vma/vta;vstart≥vl(含vl=0)不更新目标。正常完成后vstart=0。

容易混淆 / 常见误区

不要把 VSRL.VX 的移位量理解为完整源值;实际移位量只取按 SEW 规定的低位。
VSRL.VX 是普通整数移位,不使用 vxrm 舍入,也不会因为移出位而设置 vxsat。
mask-off body 元素不是确定写 0;目标元素按当前 mask policy 处理。

常见问题

VSRL.VX 的移位量可以大于 SEW 吗?

编码或源操作数可以提供更宽的值,但普通 RVV 移位实际只使用按 SEW 选择的低 log2(SEW) 位作为移位量。

VSRL.VX 与相邻移位指令有什么区别?

VSRL 是逻辑右移,高位补 0;VSRA 是算术右移,会把有符号元素的符号位向高位扩展。