RV32IMAC架构下mulh指令计算两0xffffffff相乘结果为0的原因

首先明确RISC-V三类乘法高位指令的定义差异：

• mulh rs1, rs2：将两个32位有符号整数做乘法运算，返回64位结果的高32位
• mulhu rs1, rs2：将两个32位无符号整数做乘法运算，返回64位结果的高32位
• mulhsu rs1, rs2：将第一个操作数作为有符号整数、第二个作为无符号整数做乘法运算，返回64位结果的高32位

场景运算逻辑说明 #

你传入的0xffffffff在32位有符号整数编码规则下对应的数值是-1，因此mulh指令实际执行的运算逻辑为：

(-1) * (-1) = 1

数值1的64位有符号表示为0x00000000 00000001，因此高32位的返回结果就是0，该结果完全符合RISC-V规范要求，不属于硬件异常。

预期偏差的原因 #

你之前计算的0xffffffff * 0xffffffff = 0xFFFFFFFE 00000001是无符号整数乘法的结果，如果要得到该结果的高32位，应该使用mulhu指令而非mulh指令，替换指令后即可观测到t0返回0xFFFFFFFE的预期结果。

验证用修正代码示例 #

mulh_asm:
    mulhu t0, a0, a1;
    addi a0, x0, 0; // 断点处可观测到t0为0xfffffffe
ret;

mrest[0] = mulh_asm(0xffffffff,  0xffffffff);

内容的提问来源于stack exchange，提问作者RRON