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VWSLL.VX

RISC-V VWSLL.VX 指令详解

指令手册V-type (OP-V / OPIVX)

向量拓宽逻辑左移:vs2 元素先零扩展到 2*SEW,再按标量寄存器移位量左移。

指令语法

vwsll.vx vd, vs2, rs1[, v0.t]

语法 vwsll.vx vd, vs2, rs1[, v0.t];vd/vs2/vs1选择向量寄存器,rs1选择整数寄存器。x0提供0。

32位OP-V:funct6=110101、funct3=100 (OPIVX)、opcode=1010111;vm=0使用v0.t,省略为vm=1。

Zvbb依赖Zve32x,要求支持SEW和2*SEW。vs2先零扩展到2*SEW,再按移位量低log2(2*SEW)位左移,保留低2*SEW位;不是符号拓宽或循环移位。

目标EMUL=2*LMUL≤8,组按EMUL对齐。窄源EMUL≥1才可与目标组最高端重叠,此时强制ma/ta。vm=0时目的不能含v0,数据源不能同时用v0作EEW=1掩码。

启用向量状态、合法vtype;仅活动body执行,prestart保持、inactive/tail按vma/vta。vstart≥vl(含vl=0)不更新目标,成功清零vstart;SEW=64拓宽需额外128位整数元素支持。

Zvbb向量位操作

指令行为说明

VWSLL.VX 是 Zvbb 向量拓宽逻辑左移指令。每个活动元素将 vs2 的 SEW 位值零扩展到 2*SEW 位,再按 标量寄存器 提供的移位量左移;只使用移位量低 log2(2*SEW) 位。

VWSLL.VX 指令解析与执行动画

从 OP-V 编码字段开始,展示 VWSLL 如何先把 SEW 宽 vs2 元素零扩展到 2*SEW,再取移位量低 lg2(2*SEW) 位逻辑左移并写回拓宽结果。

输入的指令
vwsll.vx

教学环境:Zvbb、向量状态启用、合法受支持 vtype,支持 SEW 与 2*SEW;SEW=64 需额外128位整数元素支持。固定 LMUL=m1、VLEN=4096、vstart=0。输入为非负 SEW 位模式;先零扩展到 2*SEW,按移位量低 log2(2*SEW) 位左移并保留低 2*SEW 位。.vi 的 uimm 为 0–31,.vx 的 x0 提供0。vd 为偶数起点 EMUL=2,窄源重叠仅允许目标组最高寄存器,此时强制 ma/ta;v0.t 时目的和数据源不能含 v0。同名源初值须一致,只显示 body,inactive/tail 不显示确定值;VL=0 不更新任何目标。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(2*SEW) 位。
OP-V encodingOPIVX vwsll.vx
funct6
110101
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
zext<<
zext<<
zext<<
zext<<
zext<<
zext<<
zext<<
zext<<
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

vwsll.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、2*SEW 拓宽整数拓宽逻辑左移、mask 控制和 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

VWSLL.VX 不是普通 VSLL;它先把 SEW 源元素零扩展到 2*SEW,再写入拓宽目标寄存器组。

Zvbb 依赖 Zve32x;源 SEW 和目标 2*SEW 均须受支持,EMUL=2*LMUL≤8。SEW=64 的拓宽结果需要额外128位整数元素支持,不能视作基础 V 的保证。
32 位 OP-V:funct6=110101、funct3=100(OPIVX)、opcode=1010111;第二源提供移位量。
每个活动 vs2 元素先零扩展到2*SEW,左移低 log2(2*SEW) 位指定的位数,保留低2*SEW位。目标组按EMUL对齐,窄源仅能在目标组最高端重叠且源EMUL≥1,此时强制mask/tail-agnostic。
省略 v0.t 为 vm=1;给出为 vm=0,目的组不得包含v0,v0不能同时作掩码和SEW数据源。同名源须读取相同值。
要求启用向量状态和合法 vtype;仅活动 body 执行,prestart保持,inactive/tail按vma/vta。vstart≥vl(含vl=0)不更新任何目标;成功完成将vstart清零。

向量执行上下文

语法 vwsll.vx vd, vs2, rs1[, v0.t];vd/vs2/vs1选择向量寄存器,rs1选择整数寄存器。x0提供0。

32位OP-V:funct6=110101、funct3=100 (OPIVX)、opcode=1010111;vm=0使用v0.t,省略为vm=1。

Zvbb依赖Zve32x,要求支持SEW和2*SEW。vs2先零扩展到2*SEW,再按移位量低log2(2*SEW)位左移,保留低2*SEW位;不是符号拓宽或循环移位。

目标EMUL=2*LMUL≤8,组按EMUL对齐。窄源EMUL≥1才可与目标组最高端重叠,此时强制ma/ta。vm=0时目的不能含v0,数据源不能同时用v0作EEW=1掩码。

启用向量状态、合法vtype;仅活动body执行,prestart保持、inactive/tail按vma/vta。vstart≥vl(含vl=0)不更新目标,成功清零vstart;SEW=64拓宽需额外128位整数元素支持。

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

常见使用场景

拓宽逻辑左移

vwsll.vx v4, v8, x11 # SEW=16, LMUL=1; vs2[0]=0x8000, shift=3 => vd[0]=0x00040000。预置示例所述源值,并启用本页扩展与相关状态;示例注释给出按本页规则推导的结果。

零扩展位操作

vwsll.vx v4, v8, x11 # SEW=16, LMUL=1; vs2[0]=0x8000, shift=3 => vd[0]=0x00040000。预置示例所述源值,并启用本页扩展与相关状态;示例注释给出按本页规则推导的结果。

使用前检查清单

语法检查
  • 语法 vwsll.vx vd, vs2, rs1[, v0.t];vd/vs2/vs1选择向量寄存器,rs1选择整数寄存器。x0提供0。
  • 32位OP-V:funct6=110101、funct3=100 (OPIVX)、opcode=1010111;vm=0使用v0.t,省略为vm=1。
语义检查
  • Zvbb依赖Zve32x,要求支持SEW和2*SEW。vs2先零扩展到2*SEW,再按移位量低log2(2*SEW)位左移,保留低2*SEW位;不是符号拓宽或循环移位。
  • 目标EMUL=2*LMUL≤8,组按EMUL对齐。窄源EMUL≥1才可与目标组最高端重叠,此时强制ma/ta。vm=0时目的不能含v0,数据源不能同时用v0作EEW=1掩码。
  • 启用向量状态、合法vtype;仅活动body执行,prestart保持、inactive/tail按vma/vta。vstart≥vl(含vl=0)不更新目标,成功清零vstart;SEW=64拓宽需额外128位整数元素支持。

容易混淆 / 常见误区

目标元素宽度为 2*SEW,需满足 V 扩展拓宽操作的 EMUL/重叠约束。
源值先零扩展;不要把它描述为有符号拓宽。
移位量按 2*SEW 结果宽度截断。

常见问题

VWSLL.VX 是否保留 SEW 宽度?

不保留。目标元素宽度是 2*SEW。

VWSLL.VX 的源数有符号吗?

官方描述为零扩展后左移,因此不要当作有符号拓宽。