RISC-V RVV第6讲之RVV向量设置指令

RISC-V RVV第6讲之RVV 向量设置指令

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处理大量元素的一种常见方法是“条状挖掘”，即循环的每次迭代都处理一些元素，迭代继续，直到所有元素都被处理完毕。 第一讲提到：RVV支持动态向量长度（VL)特性，也即：应用程序特性将要处理的元素总数（应用程序向量长度或AVL）作为输入，通过vsetvl指令计算，然后将计算得到的结果写入vl寄存器，每次处理vl个元素，迭代继续，直到所有元素都被处理完毕。

RVV 提供3种形式的vsetvl指令用来设置vl 与 vtype寄存器：

vsetvli rd, rs1, vtypei   # rd = new vl, rs1 = AVL, vtypei = new vtype setting
vsetivli rd, uimm, vtypei # rd = new vl, uimm = AVL, vtypei = new vtype setting
vsetvl rd, rs1, rs2       # rd = new vl, rs1 = AVL, rs2 = new vtype value

指令中：

  • 入参AVL，即指令中的rs1或uimm，表示要处理的元素总数；

  • 入参vtype，即指令中的vtypei 或 rs2，包含了元素宽度vsew 和 寄存器组乘系数vlmul等参数

指令完成动作：将vtypei值设置到vtype寄存器，计算得到vl值并写入vl寄存器，

  • 返回值：将计算的vl值写入rd寄存器返回

其编码格式如下：

1 设置vtype寄存器

可以通过vsetvl指令来设置vtype寄存器。

vtype寄存器各个字段描述见第3讲3.3节vtype寄存器介绍。

例如：

 e8  # SEW=8b
 e16 # SEW=16b
 e32 # SEW=32b
 e64 # SEW=64b

 mf8 # LMUL=1/8
 mf4 # LMUL=1/4
 mf2 # LMUL=1/2
 m1  # LMUL=1, assumed if m setting absent
 m2  # LMUL=2
 m4  # LMUL=4
 m8  # LMUL=8


Examples:
 vsetvli t0, a0, e8               # SEW= 8, LMUL=1
 vsetvli t0, a0, e8, m2           # SEW= 8, LMUL=2
 vsetvli t0, a0, e32, mf2         # SEW=32, LMUL=1/2
 vsetvli t0, a0, e16, m4, ta, ma  # SEW=16, LMUL=4, unmasked, tail-agnostic

注意：如果设置不支持vtype值，则vtype中vill位将会被置位，vtype中剩余的其余位被设置为0，vl寄存器也被设置为0

2 设置vl寄存器

可以通过vsetvl指令来设置vl寄存器。RVV并不是能设置vl寄存器的，而是将AVL参数传递给vsetvl指令来设置正确的vl值。AVL 即应用程序向量长度，指的是应用程序希望处理的数据元素总数。

分为如下情况：

简单解释如下：

  1. 当rs1 非x0时，AVL = x[rs1]，计算得到vl值，写入vl寄存器，新的vl值也被写入rd寄存器中。
  2. 当rs1 为x0，rd 为非x0时，AVL = ~0，即AVL设置为最大整数值，这样将vlmax写入vl寄存器，新的vl值也被写入rd寄存器中。
  3. 当rs1 rd 都为x0，表示vl值不变，vl值不会更新到rd寄存器中（vtype 可能改变）

vl与AVL的关系：

vl = min(AVL, VLMAX)  // 其中VLMAX = LMUL*VLEN/SEW

也即（备注，这个说法还需要确认一下，需对着spec再对一下）：

  1. 如果AVL <= VLMAX 则 vl = AVL
  2. 如果AVL > VLMAX 则vl = VLMAX
posted @ 2025-04-12 16:17  sureZ_ok  阅读(290)  评论(0)    收藏  举报