问题描述
TLDR：给定64位寄存器rs1(signed) = 0xffff'ffff'ffff'fff6和rs2(unsigned) = 0x10，riscv mulhsu指令是否将0x0000'0000'0000'000f或0xffff'ffff'ffff'ffff或其他全部返回给rd？
我正在努力实现RiscV架构的模拟版本，并且在实现RV64M mulh [[s] u]指令时遇到了麻烦。我不确定mulhsu是否返回签名或未签名的号码。如果确实返回带符号的数字，那么mulhsu和mulh有什么区别？
这里有一些伪代码演示了这个问题（s64和u64分别表示有符号和无符号64位寄存器）
rs1.s64 = 0xffff'ffff'ffff'fff6; //-10
rs2.u64 = 0x10; // 16
execute(mulhsu(rs1,rs2));
// which of these is correct? Note: rd only returns the upper 64 bits of the product
EXPECT_EQ(0x0000'0000'0000'000f,rd);
EXPECT_EQ(0xffff'ffff'ffff'ffff,rd);
EXPECT_EQ(<some other value>,rd);
应该签名吗？未签名？
根据说明手册：
MUL对rs1与rs2进行XLEn位×XLEn位相乘，并将低XLEn位放入 在目标寄存器中。 MULH，MULHU和 MULHSU 执行相同的乘法，但返回 完整的2×XLEn位乘积的高XLEn位，用于带符号×带符号，无符号×无符号， 和有符号rs1×无符号rs2乘法。如果高位和低位相同 需要乘积，则建议的代码序列为：MULH [[S] U] rdh，rs1，rs2； UL rdl，rs1，rs2（源寄存器说明符必须具有相同的顺序，并且rdh不能与rs1或 rs2）。然后，微架构可以将它们融合为一个乘法运算，而不是执行 两个单独的乘法。
解决方法
您的问题的答案是：EXPECT_EQ(0xffff'ffff'ffff'ffff,rd);。
mulhsu将对rs1.s64的符号扩展和rs2.u64的零扩展进行乘法运算。
您可以在编译器机器描述riscv.md中看到它。
因此mulhsu（64位）将返回以下内容：
((s128) rs1.s64 * (u128) rs2.u64) >> 64。其中s128是带符号的128整数，而u128是无符号的128整数。
这三种mul的区别是：
mulhsu是符号扩展寄存器和零扩展寄存器之间的乘法。
mulh是两个符号扩展寄存器的乘积。
mulhu是两个零扩展寄存器的乘积。