RISC-V指令集手册：单精度浮点比较与分类

"这篇文档是关于RISC-V用户级指令集体系结构的2.1版，由Andrew Waterman等人编写，主要介绍了RISC-V的单精度浮点比较和分类指令。文档更新了对浮点处理的说明，以及对一些软件约定的改动。" 在RISC-V架构中，浮点计算是通过特定的浮点指令集实现的。针对单精度浮点数，有两个重要的指令类别：浮点比较指令和浮点分类指令。 7.8 单精度浮点比较指令： 浮点比较指令包括FLT.S、FLE.S和FEQ.S，用于比较浮点寄存器rs1和rs2之间的数值关系。这些指令遵循IEEE 754-2008标准。FLT.S和FLE.S执行的是信号NaN（signaling NaN）比较，当任何输入是NaN时，会触发无效操作异常。而FEQ.S执行的是静默NaN（quiet NaN）比较，只有当输入是信号NaN时才会引发异常。对于所有这三条指令，如果任一操作数是NaN，比较结果都将为0。指令的格式如下： 31 27 26 25 24 20 19 15 14 12 11 7 6 0 funct5 fmt rs2 rs1 rm rd opcode 5 2 5 5 3 5 7 FCMP S src2 src1 EQ/LT/LE dest OP-FP 7.9 单精度浮点分类指令： FCLASS.S指令用于分析浮点寄存器rs1中的浮点数值，并将其分类为10位掩码，写入整数寄存器rd。掩码的每一位对应于浮点数的某个特性，如正负无穷、正常数、零、非数字（NaN）等。如果浮点数具有该特性，rd中对应的位被置1，否则清零。值得注意的是，rd中只有一位会被置位，表示该浮点数的类别。 文档还提到了RISC-V指令集的其他变动，例如整数格式的CSR指令、对长指令编码的修改、浮点到整数转换溢出的处理，以及LR/SC原子操作的澄清。此外，还有新的RV32E基本ISA提案，减少了整数寄存器的数量，以及对调用约定和软件接口的修订。对于浮点运算，文档明确了NaN的处理规则，确保了ISA的稳定性和一致性。这些改进旨在提高RISC-V架构的效率和兼容性，同时为开发者提供了更清晰的编程指导。