NVIDIA SM86 (Maxwell) GPU - 指令集¶

AL2P ALD AST ATOM ATOMS B2R BAR BFE BFI BPT BRA BRK BRX CAL CCTL CCTLL CONT CS2R CSET CSETP DADD DEPBAR DFMA DMNMX DMUL DSET DSETP EXIT F2F F2I FADD FCHK FCMP FFMA FLO FMNMX FMUL FSET FSETP FSWZADD GETCRSPTR GETLMEMBASE HADD2 HFMA2 HMUL2 HSET2 HSETP2 I2F I2I IADD IADD3 ICMP IDE IDP IMAD IMADSP IMNMX IMUL IPA ISBERD ISCADD ISET ISETP JCAL JMP JMX KIL LD LDC LDG LDL LDS LEA LEPC LONGJMP LOP LOP3 MEMBAR MOV MUFU NOP OUT P2R PBK PCNT PEXIT PIXLD PLONGJMP POPC PRET PRMT PSET PSETP R2B R2P RAM RED RET RRO RTT S2R SAM SEL SETCRSPTR SETLMEMBASE SHF SHFL SHL SHR SSY ST STG STL STP STS SUATOM SULD SURED SUST SYNC TEX TLD TLD4 TMML TXA TXD TXQ VABSDIFF VABSDIFF4 VADD VMAD VMNMX VOTE VSET VSETP VSHL VSHR XMAD

NOTE: 使用 cat docs/gpu/README.md | grep '#' | cut -d '#' -f 2 | tr -d ' ' | awk '{print "["$1"](#"$1")"}' 重新生成目录。

这些数字（二进制）表示操作码；- 表示“不关心”。

AL2P¶

1110 1111 1010 0---

ALD¶

1110 1111 1101 1---

AST¶

1110 1111 1111 0---

ATOM¶

• ATOM_cas: 1110 1110 1111 ----
• ATOM: 1110 1101 ---- ----

原子操作。

• 对 U32/S32/U64 的 INC、DEC 不执行任何操作。
• 对 S64 的 ADD、INC、DEC 不执行任何操作。
• 对于 F32，只有 ADD 会执行操作。
• 对于 F16x2，只有 ADD、MIN 和 MAX 会执行操作。

ATOMS¶

• ATOMS_cas: 1110 1110 ---- ----
• ATOMS: 1110 1100 ---- ----

B2R¶

1111 0000 1011 1---

BAR¶

1111 0000 1010 1---

BFE¶

• BFE_reg: 0101 1100 0000 0---
• BFE_cbuf: 0100 1100 0000 0---
• BFE_imm: 0011 100- 0000 0---

位域提取。

BFI¶

• BFI_reg: 0101 1011 1111 0---
• BFI_rc: 0101 0011 1111 0---
• BFI_cr: 0100 1011 1111 0---
• BFI_imm: 0011 011- 1111 0---

位域插入。

BPT¶

1110 0011 1010 ----

断点陷阱。

BRA¶

1110 0010 0100 ----

相对分支。

BRK¶

1110 0011 0100 ----

中断。

BRX¶

1110 0010 0101 ----

CAL¶

1110 0010 0110 ----

CCTL¶

1110 1111 011- ----

缓存控制。

CCTLL¶

1110 1111 100- ----

纹理缓存控制。

CONT¶

1110 0011 0101 ----

继续。

CS2R¶

0101 0000 1100 1---

将特殊寄存器移到寄存器。

CSET¶

0101 0000 1001 1---

测试条件码并置位。

CSETP¶

0101 0000 1010 0---

测试条件码并设置谓词。

DADD¶

• DADD_reg: 0101 1100 0111 0---
• DADD_cbuf: 0100 1100 0111 0---
• DADD_imm: 0011 100- 0111 0---

DEPBAR¶

1111 0000 1111 0---

DFMA¶

• DFMA_reg: 0101 1011 0111 ----
• DFMA_rc: 0101 0011 0111 ----
• DFMA_cr: 0100 1011 0111 ----
• DFMA_imm: 0011 011- 0111 ----

FP64 融合乘加。

DMNMX¶

• DMNMX_reg: 0101 1100 0101 0---
• DMNMX_cbuf: 0100 1100 0101 0---
• DMNMX_imm: 0011 100- 0101 0---

FP64 最小值/最大值。

DMUL¶

• DMUL_reg: 0101 1100 1000 0---
• DMUL_cbuf: 0100 1100 1000 0---
• DMUL_imm: 0011 100- 1000 0---

FP64 乘法。

DSET¶

• DSET_reg: 0101 1001 0--- ----
• DSET_cbuf: 0100 1001 0--- ----
• DSET_imm: 0011 001- 0--- ----

FP64 比较并置位。

DSETP¶

• DSETP_reg: 0101 1011 1000 ----
• DSETP_cbuf: 0100 1011 1000 ----
• DSETP_imm: 0011 011- 1000 ----

FP64 比较并设置谓词。

EXIT¶

1110 0011 0000 ----

F2F¶

• F2F_reg: 0101 1100 1010 1---
• F2F_cbuf: 0100 1100 1010 1---
• F2F_imm: 0011 100- 1010 1---

F2I¶

• F2I_reg: 0101 1100 1011 0---
• F2I_cbuf: 0100 1100 1011 0---
• F2I_imm: 0011 100- 1011 0---

FADD¶

• FADD_reg: 0101 1100 0101 1---
• FADD_cbuf: 0100 1100 0101 1---
• FADD_imm: 0011 100- 0101 1---
• FADD32I: 0000 10-- ---- ----

FP32 加法。

FCHK¶

• FCHK_reg: 0101 1100 1000 1---
• FCHK_cbuf: 0100 1100 1000 1---
• FCHK_imm: 0011 100- 1000 1---

单精度 FP 除法范围检查。

FCMP¶

• FCMP_reg: 0101 1011 1010 ----
• FCMP_rc: 0101 0011 1010 ----
• FCMP_cr: 0100 1011 1010 ----
• FCMP_imm: 0011 011- 1010 ----

FP32 与零比较并选择源。

FFMA¶

• FFMA_reg: 0101 1001 1--- ----
• FFMA_rc: 0101 0001 1--- ----
• FFMA_cr: 0100 1001 1--- ----
• FFMA_imm: 0011 001- 1--- ----
• FFMA32I: 0000 11-- ---- ----

FP32 融合乘加。

FLO¶

• FLO_reg: 0101 1100 0011 0---
• FLO_cbuf: 0100 1100 0011 0---
• FLO_imm: 0011 100- 0011 0---

FMNMX¶

• FMNMX_reg: 0101 1100 0110 0---
• FMNMX_cbuf: 0100 1100 0110 0---
• FMNMX_imm: 0011 100- 0110 0---

FP32 最小值/最大值。

FMUL¶

• FMUL_reg: 0101 1100 0110 1---
• FMUL_cbuf: 0100 1100 0110 1---
• FMUL_imm: 0011 100- 0110 1---
• FMUL32I: 0001 1110 ---- ----

FP32 乘法。

FSET¶

• FSET_reg: 0101 1000 ---- ----
• FSET_cbuf: 0100 1000 ---- ----
• FSET_imm: 0011 000- ---- ----

FSETP¶

• FSETP_reg: 0101 1011 1011 ----
• FSETP_cbuf: 0100 1011 1011 ----
• FSETP_imm: 0011 011- 1011 ----

FP32 比较并设置谓词。

FSWZADD¶

0101 0000 1111 1---

FP32 加法，用于 FSWZ 模拟。

GETCRSPTR¶

1110 0010 1100 ----

GETLMEMBASE¶

1110 0010 1101 ----

HADD2¶

• HADD2_reg: 0101 1101 0001 0---
• HADD2_cbuf: 0111 101- 1--- ----
• HADD2_imm: 0111 101- 0--- ----
• HADD2_32I: 0010 110- ---- ----

FP16 加法。

HFMA2¶

• HFMA2_reg: 0101 1101 0000 0---
• HFMA2_rc: 0110 0--- 1--- ----
• HFMA2_cr: 0111 0--- 1--- ----
• HFMA2_imm: 0111 0--- 0--- ----
• HFMA2_32I: 0010 100- ---- ----

FP16 融合乘加。

HMUL2¶

• HMUL2_reg: 0101 1101 0000 1---
• HMUL2_cbuf: 0111 100- 1--- ----
• HMUL2_imm: 0111 100- 0--- ----
• HMUL2_32I: 0010 101- ---- ----

FP16 乘法。

HSET2¶

• HSET2_reg: 0101 1101 0001 1---
• HSET2_cbuf: 0111 110- 1--- ----
• HSET2_imm: 0111 110- 0--- ----

FP16 比较并设置。

HSETP2¶

• HSETP2_reg: 0101 1101 0010 0---
• HSETP2_cbuf: 0111 111- 1--- ----
• HSETP2_imm: 0111 111- 0--- ----

FP16 比较并设置谓词。

I2F¶

• I2F_reg: 0101 1100 1011 1---
• I2F_cbuf: 0100 1100 1011 1---
• I2F_imm: 0011 100- 1011 1---

I2I¶

• I2I_reg: 0101 1100 1110 0---
• I2I_cbuf: 0100 1100 1110 0---
• I2I_imm: 0011 100- 1110 0---

IADD¶

• IADD_reg: 0101 1100 0001 0---
• IADD_cbuf: 0100 1100 0001 0---
• IADD_imm: 0011 100- 0001 0---

整数加法。

IADD3¶

• IADD3_reg: 0101 1100 1100 ----
• IADD3_cbuf: 0100 1100 1100 ----
• IADD3_imm: 0011 100- 1100 ----
• IADD32I: 0001 110- ---- ----

三输入整数加法。

ICMP¶

• ICMP_reg: 0101 1011 0100 ----
• ICMP_rc: 0101 0011 0100 ----
• ICMP_cr: 0100 1011 0100 ----
• ICMP_imm: 0011 011- 0100 ----

整数与零比较并选择源。

IDE¶

1110 0011 1001 ----

IDP¶

• IDP_reg: 0101 0011 1111 1---
• IDP_imm: 0101 0011 1101 1---

IMAD¶

• IMAD_reg: 0101 1010 0--- ----
• IMAD_rc: 0101 0010 0--- ----
• IMAD_cr: 0100 1010 0--- ----
• IMAD_imm: 0011 010- 0--- ----
• IMAD32I: 1000 00-- ---- ----

整数乘加。

IMADSP¶

• IMADSP_reg: 0101 1010 1--- ----
• IMADSP_rc: 0101 0010 1--- ----
• IMADSP_cr: 0100 1010 1--- ----
• IMADSP_imm: 0011 010- 1--- ----

提取的整数乘加..

IMNMX¶

• IMNMX_reg: 0101 1100 0010 0---
• IMNMX_cbuf: 0100 1100 0010 0---
• IMNMX_imm: 0011 100- 0010 0---

整数最小值/最大值。

IMUL¶

• IMUL_reg: 0101 1100 0011 1---
• IMUL_cbuf: 0100 1100 0011 1---
• IMUL_imm: 0011 100- 0011 1---
• IMUL32I: 0001 1111 ---- ----

整数乘法。

IPA¶

1110 0000 ---- ----

ISBERD¶

1110 1111 1101 0---

级内缓冲区条目读取。

ISCADD¶

• ISCADD_reg: 0101 1100 0001 1---
• ISCADD_cbuf: 0100 1100 0001 1---
• ISCADD_imm: 0011 100- 0001 1---
• ISCADD32I: 0001 01-- ---- ----

缩放整数加法。

ISET¶

• ISET_reg: 0101 1011 0101 ----
• ISET_cbuf: 0100 1011 0101 ----
• ISET_imm: 0011 011- 0101 ----

整数比较并设置。

ISETP¶

• ISETP_reg: 0101 1011 0110 ----
• ISETP_cbuf: 0100 1011 0110 ----
• ISETP_imm: 0011 011- 0110 ----

整数比较并设置谓词。

JCAL¶

1110 0010 0010 ----

绝对调用。

JMP¶

1110 0010 0001 ----

绝对跳转。

JMX¶

1110 0010 0000 ----

绝对间接跳转。

KIL¶

1110 0011 0011 ----

LD¶

100- ---- ---- ----

从通用内存加载。

LDC¶

1110 1111 1001 0---

加载常量。

LDG¶

1110 1110 1101 0---

从全局内存加载。

LDL¶

1110 1111 0100 0---

在局部内存窗口内加载。

LDS¶

1110 1111 0100 1---

在共享内存窗口内加载。

LEA¶

• LEA_hi_reg: 0101 1011 1101 1---
• LEA_hi_cbuf: 0001 10-- ---- ----
• LEA_lo_reg: 0101 1011 1101 0---
• LEA_lo_cbuf: 0100 1011 1101 ----
• LEA_lo_imm: 0011 011- 1101 0---

LEPC¶

0101 0000 1101 0---

LONGJMP¶

1110 0011 0001 ----

LOP¶

• LOP_reg: 0101 1100 0100 0---
• LOP_cbuf: 0100 1100 0100 0---
• LOP_imm: 0011 100- 0100 0---

LOP3¶

• LOP3_reg: 0101 1011 1110 0---
• LOP3_cbuf: 0000 001- ---- ----
• LOP3_imm: 0011 11-- ---- ----
• LOP32I: 0000 01-- ---- ----

MEMBAR¶

1110 1111 1001 1---

内存屏障。

MOV¶

• MOV_reg: 0101 1100 1001 1---
• MOV_cbuf: 0100 1100 1001 1---
• MOV_imm: 0011 100- 1001 1---
• MOV32I: 0000 0001 0000 ----

MUFU¶

0101 0000 1000 0---

多功能操作。

NOP¶

0101 0000 1011 0---

空操作。

OUT¶

• OUT_reg: 1111 1011 1110 0---
• OUT_cbuf: 1110 1011 1110 0---
• OUT_imm: 1111 011- 1110 0---

P2R¶

• P2R_reg: 0101 1100 1110 1---
• P2R_cbuf: 0100 1100 1110 1---
• P2R_imm: 0011 1000 1110 1---

将谓词寄存器移至寄存器。

PBK¶

1110 0010 1010 ----

预中断。

PCNT¶

1110 0010 1011 ----

预继续。

PEXIT¶

1110 0010 0011 ----

预退出。

PIXLD¶

1110 1111 1110 1---

PLONGJMP¶

1110 0010 1000 ----

预长跳转。

POPC¶

• POPC_reg: 0101 1100 0000 1---
• POPC_cbuf: 0100 1100 0000 1---
• POPC_imm: 0011 100- 0000 1---

位计数。

PRET¶

1110 0010 0111 ----

从子程序预返回。将返回地址压入 CRS 栈。

PRMT¶

• PRMT_reg: 0101 1011 1100 ----
• PRMT_rc: 0101 0011 1100 ----
• PRMT_cr: 0100 1011 1100 ----
• PRMT_imm: 0011 011- 1100 ----

PSET¶

0101 0000 1000 1---

组合谓词并设置。

PSETP¶

0101 0000 1001 0---

组合谓词并设置谓词。

R2B¶

1111 0000 1100 0---

将寄存器移至屏障。

R2P¶

• R2P_reg: 0101 1100 1111 0---
• R2P_cbuf: 0100 1100 1111 0---
• R2P_imm: 0011 100- 1111 0---

将寄存器移至谓词/CC 寄存器。

RAM¶

1110 0011 1000 ----

RED¶

1110 1011 1111 1---

对通用内存的归约操作。

RET¶

1110 0011 0010 ----

返回。

RRO¶

• RRO_reg: 0101 1100 1001 0---
• RRO_cbuf: 0100 1100 1001 0---
• RRO_imm: 0011 100- 1001 0---

RTT¶

1110 0011 0110 ----

S2R¶

1111 0000 1100 1---

SAM¶

1110 0011 0111 ----

SEL¶

• SEL_reg: 0101 1100 1010 0---
• SEL_cbuf: 0100 1100 1010 0---
• SEL_imm: 0011 100- 1010 0---

SETCRSPTR¶

1110 0010 1110 ----

SETLMEMBASE¶

1110 0010 1111 ----

SHF¶

• SHF_l_reg: 0101 1011 1111 1---
• SHF_l_imm: 0011 011- 1111 1---
• SHF_r_reg: 0101 1100 1111 1---
• SHF_r_imm: 0011 100- 1111 1---

SHFL¶

1110 1111 0001 0---

SHL¶

• SHL_reg: 0101 1100 0100 1---
• SHL_cbuf: 0100 1100 0100 1---
• SHL_imm: 0011 100- 0100 1---

SHR¶

• SHR_reg: 0101 1100 0010 1---
• SHR_cbuf: 0100 1100 0010 1---
• SHR_imm: 0011 100- 0010 1---

SSY¶

1110 0010 1001 ----

设置同步点。

ST¶

101- ---- ---- ----

存储到通用内存。

STG¶

1110 1110 1101 1---

存储到全局内存。

STL¶

1110 1111 0101 0---

在局部或共享窗口内存储。

STP¶

1110 1110 1010 0---

存储到通用内存和谓词。

STS¶

1110 1111 0101 1---

在局部或共享窗口内存储。

SUATOM¶

• SUATOM: 1110 1010 0--- ----
• SUATOM_cas: 1110 1010 1--- ----

对表面内存的原子操作。

SULD¶

1110 1011 000- ----

表面加载。

SURED¶

1110 1011 010- ----

对表面内存的归约操作。

SUST¶

1110 1011 001- ----

表面存储。

SYNC¶

1111 0000 1111 1---

TEX¶

• TEX: 1100 0--- ---- ----
• TEX_b: 1101 1110 10-- ----
• TEXS: 1101 -00- ---- ----

使用标量/非 vec4 源/目标进行纹理获取。

TLD¶

• TLD: 1101 1100 ---- ----
• TLD_b: 1101 1101 ---- ----
• TLDS: 1101 -01- ---- ----

使用标量/非 vec4 源/目标进行纹理加载。

TLD4¶

• TLD4: 1100 10-- ---- ----
• TLD4_b: 1101 1110 11-- ----
• TLD4S: 1101 1111 -0-- ----

使用标量/非 vec4 源/目标进行纹理加载 4。

TMML¶

• TMML: 1101 1111 0101 1---
• TMML_b: 1101 1111 0110 0---

纹理 MipMap 级别。

TXA¶

1101 1111 0100 0---

TXD¶

• TXD: 1101 1110 00-- ----
• TXD_b: 1101 1110 01-- ----

带导数的纹理获取。

TXQ¶

• TXQ: 1101 1111 0100 1---
• TXQ_b: 1101 1111 0101 0---

纹理查询。

VABSDIFF¶

0101 0100 ---- ----

VABSDIFF4¶

0101 0000 0--- ----

VADD¶

0010 00-- ---- ----

VMAD¶

0101 1111 ---- ----

VMNMX¶

0011 101- ---- ----

VOTE¶

• VOTE: 0101 0000 1101 1---
• VOTE_vtg: 0101 0000 1110 0---

跨 SIMD 线程组投票。

VOTE_vtg 是 Kepler 遗留物。

VSET¶

0100 000- ---- ----

VSETP¶

0101 0000 1111 0---

VSHL¶

0101 0111 ---- ----

VSHR¶

0101 0110 ---- ----

XMAD¶

• XMAD_reg: 0101 1011 00-- ----
• XMAD_rc: 0101 0001 0--- ----
• XMAD_cr: 0100 111- ---- ----
• XMAD_imm: 0011 011- 00-- ----

短整数乘加。