指令编码:fmt 位段取消,形态改由前缀分区表达(Q1=010 查表 / Q2 空位待定 / Q3 全组分区)
- 前缀分区:11=RR、10=NONE、011=RRR、010=其他8条(查表)、0010=SLOT+off、 0011=IMM64、0001=预留(32B) - 字节 1 = [func:4 | 空:4](空位待全部编码后定) - 指令集清单:全部 72 行编码按新分区重排;§1 位号表/位图更新 - uses_* 推导:前缀直推 + 010 区查表;编译器优化/指令集优化同步 - op 预算:RR 21/64、NONE 2/64、RRR 26/32、其他 8/32、SLOT+off 8/16、IMM64 1/16
This commit is contained in:
@@ -54,7 +54,7 @@
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### 3.4 变长指令对 codegen 的影响
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### 3.4 变长指令对 codegen 的影响
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- **跳转回填改字节单位**:`patch_jump` 按字节(off32,相对下一条),pc/code_offset/code_len 全字节化
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- **跳转回填改字节单位**:`patch_jump` 按字节(off32,相对下一条),pc/code_offset/code_len 全字节化
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- 发射器(E_*)按 fmt 决定长度组(4/8/16B),指令缓冲按字节追加
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- 发射器(E_*)按前缀分区决定长度组(4/8/16B),指令缓冲按字节追加
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- 取指/对齐:code 段 16 字节对齐
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- 取指/对齐:code 段 16 字节对齐
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### 3.5 类型系统扩展(ST 层)
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### 3.5 类型系统扩展(ST 层)
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@@ -86,7 +86,7 @@
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| Typecheck | 禁隐式转换(严格一致)+ 字面量上下文适配、19 类型元数据 |
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| Typecheck | 禁隐式转换(严格一致)+ 字面量上下文适配、19 类型元数据 |
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| Linker | 槽表条目分配(addr:u32)、FB 实例字段偏移 |
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| Linker | 槽表条目分配(addr:u32)、FB 实例字段偏移 |
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| Codegen | E_* 变长发射、字节化回填、槽表+值区 layout、FB 共享体(16B 变体) |
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| Codegen | E_* 变长发射、字节化回填、槽表+值区 layout、FB 共享体(16B 变体) |
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| MachineConfig / machine.toml | type 表 19 条(base/width/signed/tag)、fmt/type 位段互锁校验 |
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| MachineConfig / machine.toml | type 表 19 条(base/width/signed/tag)、前缀分区/func 位段校验 |
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## 6. 实施阶段(合并进指令集优化.md §6)
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## 6. 实施阶段(合并进指令集优化.md §6)
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+80
-89
@@ -1,57 +1,47 @@
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# 指令编码(V2:RISC-V 式 op + func)
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# 指令编码(V2:RISC-V 式 op + func + 前缀分区形态)
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> 状态:**定案存档**。本文独立存储 RISC-V 式指令编码设计(opcode 定功能、func 定细节),
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> 状态:**定案存档**。RISC-V 式指令编码:opcode 定功能、func 定细节、
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> 与 [`指令集优化.md`](指令集优化.md)(格式/数据模型/待确认)配套。
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> **操作数形态由长度组前缀分区表达**(fmt 位段已取消)。
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> 定案日期:2026-08-24。
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> 与 [`指令集优化.md`](指令集优化.md)(格式/数据模型/待确认)配套。修订:2026-08-24。
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## 1. 设计原则(RISC-V 式)
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## 1. 设计原则(RISC-V 式)
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```text
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```text
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RISC-V: opcode 决定指令的"功能族"(LOAD/STORE/OP/BRANCH…)
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opcode 决定指令的"功能"(MOVE/LOAD/ADD…)
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funct3/funct7 决定"功能细节"(宽度/符号/变体)
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func 决定"功能的细节"(宽度/符号/浮点)
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lb 与 lbu 同一 opcode,funct3 区分符号
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操作数形态(RR/RRR/IMM/SLOT/…)由长度组前缀分区 + 小表表达
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本方案: op 决定指令的"功能"(MOVE/LOAD/ADD…)
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func 决定"功能的细节"(宽度/符号/浮点/变体)
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func 的语义由 op 决定(随 op 变,不是全局统一表)
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```
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```
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- **opcode 只决定指令的功能**;func 决定功能的细节
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- **func 语义随 op 变**:MOVE 的 func = 宽度;LOAD 的 func = 宽度×符号;ADD 的 func = 宽度×符号+浮点
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## 2. 指令字结构(头两字节 + 操作数区)
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## 2. 指令字结构(头两字节 + 操作数区)
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```text
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```text
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||||||
指令 = 字节0 + 字节1 + 操作数区(rd/rs/slot/off…,按 fmt 与长度组)
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指令 = 字节0 + 字节1 + 操作数区(rd/rs/slot/off…,按形态)
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字节 0 字节 1
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字节 0 字节 1
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[前缀 | op] [func:4 | fmt:4]
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[长度前缀+分区 | op] [func:4 | 空:4]
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↑ ↑ ↑
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↑ ↑
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长度+主操作码 功能细节 操作数形态
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长度+形态分区+操作码 功能细节(空 4 位待全部编码后定)
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```
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```
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### 2.1 字节 0:长度前缀 + 主操作码(前缀编码,UTF-8/RISC-V 式)
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## 3. 前缀编码与形态分区
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| 前缀(从最高位开始比对) | 指令长度 | op 位宽 | op 空间 |
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前缀从最高位起比对,长度与形态分区一体:
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|---|---|---|---|
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| `1` | 4 字节 | 7 位 | 128 |
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| `01` | 8 字节 | 6 位 | 64 |
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| `001` | 16 字节 | 5 位 | 32 |
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| `0001` | 32 字节(预留) | 4 位 | 16 |
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- **长度自描述**:前缀本身即长度,未来 64B 可续 `00001`(无限延伸)
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| 前缀 | 指令长度 | 分区 | 形态 | op 位宽 | op 空间 | 指令 |
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||||||
- **op 按组分治**:各长度组的 opcode 独立编号(4B 的 MOVE=0 与 8B 的 LOAD=0 不冲突,前缀已区分)
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|---|---|---|---|---|---|---|
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||||||
- 取指:读字节 0 → 前缀判定长度 → 搬整条
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| `11` | 4B | 11 | **RR** | 6 位 | 64 | MOVE/NOT/NEG/ABS/INC/DEC/浮点单目/舍入/CONV(21) |
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| `10` | 4B | 10 | **NONE** | 6 位 | 64 | NOP/RET(2) |
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| `011` | 8B | 011 | **RRR** | 5 位 | 32 | 算术/逻辑/移位/位操作/比较(26) |
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||||||
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| `010` | 8B | 010 | **查表**(6 种形态) | 5 位 | 32 | LOADK/LOAD/STORE/JMP/JT/JF/CALL/CAL(8,见 §5) |
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| `0010` | 16B | 0010 | **SLOT+off** | 4 位 | 16 | LOAD_OFF/STORE_OFF/字符串(8) |
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| `0011` | 16B | 0011 | **IMM64** | 4 位 | 16 | LOADK64(1) |
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|
| `0001` | 32B | 0001 | 预留 | 4 位 | 16 | JTBL/复杂字符串/数组(6,形态待定) |
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### 2.2 字节 1:func + fmt(各 4 位)
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- **长度自描述**:`1` 开头 → 4B、`01` → 8B、`001` → 16B、`0001` → 32B(前缀分区不改变长度判定)
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||||||
|
- **op 按组内独立编号**(各区从 0 起)
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- 取指:读字节 0 → 前缀定长 → 搬整条;形态由前缀分区直推(010 区查表)
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```text
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## 4. func 位段(字节 1 高 4 位,16 种)
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[func:4 | fmt:4]
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高 4 位 = func 功能细节(宽度/符号/浮点)
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低 4 位 = fmt 操作数形态
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```
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## 3. func 位段(4 位,16 种)
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| func | 语义 | 覆盖类型(编译期映射) |
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| func | 语义 | 覆盖类型(编译期映射) |
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|---|---|---|
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|---|---|---|
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@@ -67,67 +57,68 @@ RISC-V: opcode 决定指令的"功能族"(LOAD/STORE/OP/BRANCH…)
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| 9 | F64 | LREAL |
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| 9 | F64 | LREAL |
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||||||
| 10..15 | 预留 | |
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| 10..15 | 预留 | |
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||||||
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||||||
- **func 语义随 op**:
|
- **func 语义随 op**:MOVE=宽度;LOAD/STORE=宽度×符号;ADD..=宽度×符号+浮点;逻辑=宽度;无类型指令 func=0(不使用)
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||||||
- MOVE:只表达**宽度**(1/2/4/8B 搬运),不管符号/浮点
|
- **字节 1 低 4 位暂空**:待全部指令编码完后决定用途(func 扩位/扩展字段)
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||||||
- LOAD/STORE:宽度×符号(读几字节 + 符号/零扩展)
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||||||
- ADD/SUB/MUL/DIV:宽度×符号(整数饱和)+ F32/F64(浮点 IEEE)
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||||||
- 逻辑(AND/OR/NOT/位运算):宽度(BOOL 情况由编译器保证 0/1 输入)
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||||||
- 跳转/调用/CAL/无类型指令:func 不使用(保留 0)
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||||||
- **VM 只认 func**(10 种数据语义),无类型概念;类型语义全在编译层
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## 4. fmt 位段(4 位,9 种格式 + 7 预留)
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## 5. 形态识别(前缀直推 + 010 区查表)
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| fmt | 形态 | 说明 |
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| 前缀 | 形态 | 识别方式 |
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|---|---|---|
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|---|---|---|
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| 0 | RR | rd, rs(MOVE/NOT/浮点单目) |
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| `11` | RR | 前缀直推 |
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||||||
| 1 | RRR | rd, ra, rb(算术/比较/位运算) |
|
| `10` | NONE | 前缀直推 |
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||||||
| 2 | IMM | rd, 32 位立即数(LOADK/CALL) |
|
| `011` | RRR | 前缀直推 |
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||||||
| 3 | SLOT | rd, slot32(LOAD/STORE/CAL) |
|
| `010` | 见下表(8 条) | **op 查表** |
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||||||
| 4 | JMP | off32 |
|
| `0010` | SLOT+off | 前缀直推 |
|
||||||
| 5 | JC | rd, off(JT/JF) |
|
| `0011` | IMM64 | 前缀直推 |
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||||||
| 6 | CALL | fn_id(独立格式,未合并) |
|
| `0001` | 预留 | 待定 |
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||||||
| 7 | CAL | fb_id, slot(独立格式,未合并) |
|
|
||||||
| 8 | NONE | 无操作数(RET/NOP) |
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||||||
| 9 | SLOT+off | rd, slot, off(16B:结构体/FB 字段访问) |
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||||||
| 10 | IMM64 | rd, imm64(16B:64 位立即数内嵌) |
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||||||
| 11..15 | 预留 | |
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||||||
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- **格式不合并**:fmt 4 位足够,CALL/CAL 保持独立格式(U1 闭合为"不合并")
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**010 区查表(8 条)**:
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- **16B 形态分配 fmt 9/10**:SLOT+off(字段访问)、IMM64(立即数内嵌)——fmt 4 位 16 空间:0..10 用 + 11..15 预留
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## 5. 长度组 × 格式族(操作数区)
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| 子 op | 指令 | 形态 | 操作数区 |
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|---|---|---|---|
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| 0 | LOADK | IMM | rd=23..16、imm32=55..24、pad=63..56 |
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| 1 | LOAD | SLOT | rd=23..16、slot32=55..24、pad=63..56 |
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||||||
|
| 2 | STORE | SLOT | 同上 |
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||||||
|
| 3 | JMP | JMP | off32=47..16、pad=63..48 |
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||||||
|
| 4 | JT | JC | rd=23..16、off32=55..24、pad=63..56 |
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||||||
|
| 5 | JF | JC | 同上 |
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||||||
|
| 6 | CALL | CALL | fn_id32=47..16、pad=63..48 |
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||||||
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| 7 | CAL | CAL | fb_id16=31..16、slot32=63..32 |
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||||||
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| 长度组 | 格式族 | 操作数区 |
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## 6. uses_rd / uses_ra / uses_rb(寄存器越界检查推导)
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"哪些字段是寄存器"由形态决定,前缀直推 + 010 查表:
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| 形态 | uses_rd | uses_ra | uses_rb |
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|---|---|---|---|
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| RR(11) | ✓ | ✓(rs) | — |
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||||||
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| NONE(10) | — | — | — |
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| RRR(011) | ✓ | ✓ | ✓ |
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||||||
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| 010 区 | 查表(IMM/SLOT/JC 的 rd ✓;JMP/CALL/CAL —) | 查表(—) | 查表(—) |
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||||||
|
| SLOT+off(0010) | ✓ | — | — |
|
||||||
|
| IMM64(0011) | ✓ | — | — |
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||||||
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执行:`if (uses_rd && rd >= nregs) → BadOp`——RRR 等大组零查表直推,010 区 8 条查小表。
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## 7. 长度组 × 操作数区
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| 前缀 | 长度 | 操作数区(bit16 起) |
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|---|---|---|
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|---|---|---|
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| 4B | NONE / RR | rd + rs1(各 1B) |
|
| 11/10 | 4B | RR: rd=23..16、rs=31..24;NONE: pad=31..16 |
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||||||
| 8B | RRR / IMM / SLOT / JMP / JC / CALL / CAL | + rs2 + slot32/fn_id32/const_id32/off32 |
|
| 011/010 | 8B | RRR: rd+rs1+rs2+pad;其余见 §5 查表 |
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||||||
| 16B | SLOT+off(字段访问)/ IMM64 | + slot32 + off32/imm64 |
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| 0010/0011 | 16B | SLOT+off: rd+slot32+off32+pad;IMM64: rd+imm64+pad |
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| 32B | 预留(JTBL/复杂字符串) | — |
|
| 0001 | 32B | 预留(操作数区 30B,格式待定) |
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||||||
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||||||
## 6. 类型系统(编译期)→ func 映射
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## 8. 类型系统(编译期)→ func 映射
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- **编译期**:19 种 IEC 基础类型(BOOL/BYTE/WORD/DWORD/LWORD/SINT/INT/DINT/LINT/USINT/UINT/UDINT/ULINT/TIME/REAL/LREAL/DATE/TOD/DT),类型检查**严格比对**——类型不匹配编译期报错,不进 VM
|
- **编译期**:19 种 IEC 基础类型,类型检查严格比对——不匹配编译期报错
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||||||
- **BOOL 约束**:编译器限制 BOOL 只能填 0/1(TRUE/FALSE),其他值编译期报错;VM 无 BOOL 特例
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- **BOOL 约束**:编译器限制 0/1,越界报错;VM 无 BOOL 特例
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||||||
- **运行时**:VM 只认 func 的 10 种"宽度+符号+浮点"组合,机械执行
|
- **运行时**:VM 只认 func 的 10 种"宽度+符号+浮点"组合
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||||||
- 位串(BYTE/WORD/…)与无符号整数同 func——运算语义由 **op** 区分(SHL 是位运算指令、ADD 是算术指令)
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- 常量表:条目 8B 原始值(无 tag),LOADK 按 func 解释
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||||||
- TIME 用 8B 有符号 func(毫秒语义在编译层)
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||||||
- 常量表:条目 8B 原始值(无 tag),LOADK 按 func 解释(A2 定案不变)
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## 7. 与 RISC-V 的对照
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## 9. 决策历史
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| | RISC-V | 本方案 |
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- 用户提出 RISC-V 式:opcode 定功能、func 定细节
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|---|---|---|
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- 前缀分区:用户提出 `011`=RRR、`010`=其他(8 条查表);`11`=RR、`10`=NONE(4B);`0010`=SLOT+off、`0011`=IMM64(16B)
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||||||
| 主功能 | opcode[6:0] | 前缀 + op(按长度组分治) |
|
- **fmt 位段取消**:形态由前缀分区 + 010 区查表表达;字节 1 = [func:4 | 空:4],空位待全部编码后定
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||||||
| 细节 | funct3(3 位)/ funct7 | func(4 位,10 组合) |
|
- func 4 位(10 组合);MOVE 只管宽度;19 类型 → 10 func 编译期映射;BOOL 编译器强制 0/1
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||||||
| 形态 | rd/rs1/rs2/imm 固定位置 | fmt(4 位,9 形态) |
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||||||
| 宽度×符号 | lb/lbu/lh/lhu/lw/lwu/ld | func 0..9 全矩阵 |
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| 指令长 | 定长 32 位(+RVC 压缩 16 位) | 变长 4/8/16/32B(前缀编码) |
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## 8. 决策历史
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- 用户提出 RISC-V 式:opcode 只决定功能,func 决定细节(例:MOVE 按 func 分搬运宽度)
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- func 4 位(16 种)够用;10 组合实际使用
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||||||
- MOVE 只搬宽度不管符号/浮点(例为示意,宽度按 func 全矩阵 1/2/4/8B)
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||||||
- 19 类型 → 10 func 由编译器映射;类型检查严格,不匹配编译期报错
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||||||
- BOOL 编译器强制 0/1,越界报错
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||||||
- 字节 1 = [func:4 | fmt:4] → fmt 4 位 → **格式合并作废**(CALL/CAL 独立格式)
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+121
-165
@@ -6,173 +6,126 @@
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## 编码规则摘要(详见指令编码.md)
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## 编码规则摘要(详见指令编码.md)
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- **字节 0** = 长度前缀 + 主操作码:`1`+op:7(4B)、`01`+op:6(8B)、`001`+op:5(16B)、`0001`+op:4(32B)
|
- **字节 0** = 长度前缀 + 形态分区 + 主操作码:`11`/`10`+op:6(4B)、`011`/`010`+op:5(8B)、`0010`/`0011`+op:4(16B)、`0001`+op:4(32B)
|
||||||
- **字节 1** = `[func:4 | fmt:4]`
|
- **字节 1** = `[func:4 | 空:4]`(空位待全部编码后定)
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||||||
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- **形态由前缀分区表达**(fmt 位段已取消):`11`=RR、`10`=NONE、`011`=RRR、`010`=其他 8 条(查表)、`0010`=SLOT+off、`0011`=IMM64
|
||||||
- **func**(语义随 op):0..7 = 宽度×符号(1B无/1B有/2B无/2B有/4B无/4B有/8B无/8B有)、8=F32、9=F64、`—`=无类型(编码 0 保留)
|
- **func**(语义随 op):0..7 = 宽度×符号(1B无/1B有/2B无/2B有/4B无/4B有/8B无/8B有)、8=F32、9=F64、`—`=无类型(编码 0 保留)
|
||||||
- **fmt**:0=RR、1=RRR、2=IMM、3=SLOT、4=JMP、5=JC、6=CALL、7=CAL、8=NONE
|
|
||||||
- disasm 按 func 显示类型后缀(A7 定案):func=3 → `LOAD.I16 r5, s3`
|
- disasm 按 func 显示类型后缀(A7 定案):func=3 → `LOAD.I16 r5, s3`
|
||||||
- 无类型指令(跳转/调用/RET/NOP/CAL)func 编码为 0(不使用)
|
- 无类型指令(跳转/调用/RET/NOP/CAL)func 编码为 0(不使用)
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||||||
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- 010 区 8 条(LOADK/LOAD/STORE/JMP/JT/JF/CALL/CAL)形态查表:见指令编码.md §5
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||||||
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||||||
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||||||
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## 1. fmt 格式与字段位号
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## 1. 前缀分区与字段位号
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||||||
### 1.1 通用头部(字节 0 + 字节 1,所有指令相同)
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### 1.1 通用头部(字节 0 + 字节 1,所有指令相同)
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||||||
| 字段 | 位号 | 说明 |
|
| 字段 | 位号 | 说明 |
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|---|---|---|
|
|---|---|---|
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||||||
| 长度前缀 | 4B: bit7 / 8B: bit7..6 / 16B: bit7..5 / 32B: bit7..4 | `1` / `01` / `001` / `0001` |
|
| 长度前缀+形态分区 | 4B: bit7..6(`11`=RR / `10`=NONE);8B: bit7..5(`011`=RRR / `010`=其他);16B: bit7..4(`0010`=SLOT+off / `0011`=IMM64);32B: bit7..4(`0001`=预留) | 长度与形态分区一体 |
|
||||||
| opcode | 4B: bit6..0 / 8B: bit5..0 / 16B: bit4..0 / 32B: bit3..0 | 组内独立编号(0 起) |
|
| opcode | 4B: bit5..0 / 8B: bit4..0 / 16B: bit3..0 / 32B: bit3..0 | 分区内独立编号(0 起) |
|
||||||
| func | bit15..12 | 功能细节(宽度×符号/浮点),语义随 op |
|
| func | bit15..12 | 功能细节(宽度×符号/浮点),语义随 op |
|
||||||
| fmt | bit11..8 | 操作数形态(下表) |
|
| (空) | bit11..8 | 待全部指令编码完后决定用途 |
|
||||||
|
|
||||||
### 1.2 fmt 位号总表(操作数区 = bit16 起;pad = 对齐填充,编码固定 0)
|
### 1.2 形态分区总表(操作数区 = bit16 起;pad = 对齐填充,编码固定 0)
|
||||||
|
|
||||||
| fmt | 形态 | 长度组 | 操作数区字段位号 |
|
| 前缀 | 形态 | 长度组 | 操作数区字段位号 | 识别方式 |
|
||||||
|---|---|---|---|
|
|---|---|---|---|---|
|
||||||
| 0 | RR | 4B | rd=23..16、rs=31..24 |
|
| `11` | RR | 4B | rd=23..16、rs=31..24 | 前缀直推 |
|
||||||
| 1 | RRR | 8B | rd=23..16、rs1=31..24、rs2=39..32、pad=63..40 |
|
| `10` | NONE | 4B | pad=31..16 | 前缀直推 |
|
||||||
| 2 | IMM | 8B | rd=23..16、imm32=55..24、pad=63..56 |
|
| `011` | RRR | 8B | rd=23..16、rs1=31..24、rs2=39..32、pad=63..40 | 前缀直推 |
|
||||||
| 3 | SLOT | 8B | rd=23..16、slot32=55..24、pad=63..56 |
|
| `010` | IMM/SLOT/JMP/JC/CALL/CAL | 8B | 8 条查表(指令编码.md §5) | **op 查表** |
|
||||||
| 4 | JMP | 8B | off32=47..16、pad=63..48 |
|
| `0010` | SLOT+off | 16B | rd=23..16、slot32=55..24、off32=87..56、pad=127..88 | 前缀直推 |
|
||||||
| 5 | JC | 8B | rd=23..16、off32=55..24、pad=63..56 |
|
| `0011` | IMM64 | 16B | rd=23..16、imm64=87..24、pad=127..88 | 前缀直推 |
|
||||||
| 6 | CALL | 8B | fn_id32=47..16、pad=63..48 |
|
| `0001` | 预留 | 32B | 操作数区 30B(bit 240..16),格式待定 | — |
|
||||||
| 7 | CAL | 8B | fb_id16=31..16、slot32=63..32 |
|
|
||||||
| 8 | NONE | 4B | pad=31..16 |
|
|
||||||
| 9 | SLOT+off | 16B | rd=23..16、slot32=55..24、off32=87..56、pad=127..88 |
|
|
||||||
| 10 | IMM64 | 16B | rd=23..16、imm64=87..24、pad=127..88 |
|
|
||||||
| 11..15 | 预留 | 32B | 操作数区 30B(bit 240..16),格式待定 |
|
|
||||||
|
|
||||||
### 1.3 各位图(bit 从左(高)到右(低);小端字节序:字节 0 = bit0..7 在右端)
|
### 1.3 各位图(bit 从左(高)到右(低);小端字节序:字节 0 = bit0..7 在右端)
|
||||||
|
|
||||||
**fmt=0 RR(4B = bit31..0)**
|
**RR(前缀 `11`,4B = bit31..0)**
|
||||||
```text
|
```text
|
||||||
bit31 24 bit23 16 bit15 12 bit11 8 bit7 0
|
bit31 24 bit23 16 bit15 12 bit11 8 bit7 0
|
||||||
┌────────────────┬────────────────┬───────────┬─────────┬───────────┐
|
┌────────────────┬────────────────┬───────────┬─────────┬───────────┐
|
||||||
│ rs:8 (31..24) │ rd:8 (23..16) │ func:4 │ fmt:4 │ 前缀1+op:7 │
|
│ rs:8 (31..24) │ rd:8 (23..16) │ func:4 │ 空:4 │ 前缀11+op:6│
|
||||||
└────────────────┴────────────────┴───────────┴─────────┴───────────┘
|
└────────────────┴────────────────┴───────────┴─────────┴───────────┘
|
||||||
```
|
```
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||||||
|
|
||||||
**fmt=1 RRR(8B = bit63..0)**
|
**NONE(前缀 `10`,4B = bit31..0)**
|
||||||
```text
|
```text
|
||||||
bit63 40 bit39 32 bit31 24 bit23 16 bit15 12 bit11 8 bit7 0
|
bit31 16 bit15 12 bit11 8 bit7 0
|
||||||
┌─────────────────┬──────────┬──────────┬──────────┬─────────┬───────┬──────────┐
|
┌──────────────────┬─────────┬───────┬───────────┐
|
||||||
│ pad:24 (63..40) │ rs2:8 │ rs1:8 │ rd:8 │ func:4 │ fmt:4 │ 前缀01+op6│
|
│ pad:16 (31..16) │ func:4 │ 空:4 │ 前缀10+op:6│
|
||||||
│ │ (39..32) │ (31..24) │ (23..16) │ (15..12)│(11..8)│ (7..0) │
|
└──────────────────┴─────────┴───────┴───────────┘
|
||||||
└─────────────────┴──────────┴──────────┴──────────┴─────────┴───────┴──────────┘
|
|
||||||
```
|
```
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||||||
|
|
||||||
**fmt=2 IMM(8B = bit63..0)**
|
**RRR(前缀 `011`,8B = bit63..0)**
|
||||||
```text
|
```text
|
||||||
bit63 56 bit55 24 bit23 16 bit15 12 bit11 8 bit7 0
|
bit63 40 bit39 32 bit31 24 bit23 16 bit15 12 bit11 8 bit7 0
|
||||||
┌───────────────┬──────────────┬──────────────┬─────────┬───────┬──────────┐
|
┌─────────────────┬──────────┬──────────┬──────────┬─────────┬───────┬───────────┐
|
||||||
│ pad:8 (63..56)│ imm32 (55..24)│ rd:8 (23..16)│ func:4 │ fmt:4 │ 前缀01+op6│
|
│ pad:24 (63..40) │ rs2:8 │ rs1:8 │ rd:8 │ func:4 │ 空:4 │ 前缀011+op5│
|
||||||
└───────────────┴──────────────┴──────────────┴─────────┴───────┴──────────┘
|
│ │ (39..32) │ (31..24) │ (23..16) │ (15..12)│(11..8)│ (7..0) │
|
||||||
|
└─────────────────┴──────────┴──────────┴──────────┴─────────┴───────┴───────────┘
|
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```
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```
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**fmt=3 SLOT(8B = bit63..0)**
|
**010 区(8B = bit63..0)**:形态查表(指令编码.md §5)——IMM/SLOT/JMP/JC/CALL/CAL 六种操作数布局:
|
||||||
```text
|
```text
|
||||||
bit63 56 bit55 24 bit23 16 bit15 12 bit11 8 bit7 0
|
IMM/SLOT: rd=23..16、imm32|slot32=55..24、pad=63..56
|
||||||
┌───────────────┬──────────────┬──────────────┬─────────┬───────┬──────────┐
|
JMP/CALL: off32|fn_id32=47..16、pad=63..48
|
||||||
│ pad:8 (63..56)│ slot32 (55..24)│ rd:8 (23..16)│ func:4 │ fmt:4 │前缀01+op6│
|
JC: rd=23..16、off32=55..24、pad=63..56
|
||||||
└───────────────┴──────────────┴──────────────┴─────────┴───────┴──────────┘
|
CAL: fb_id16=31..16、slot32=63..32
|
||||||
```
|
```
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||||||
|
|
||||||
**fmt=4 JMP(8B = bit63..0)**
|
**SLOT+off(前缀 `0010`,16B = bit127..0)**
|
||||||
```text
|
|
||||||
bit63 48 bit47 16 bit15 12 bit11 8 bit7 0
|
|
||||||
┌──────────────┬─────────────┬─────────┬───────┬──────────┐
|
|
||||||
│ pad:16 │ off32 (47..16)│ func:4 │ fmt:4 │前缀01+op6│
|
|
||||||
│ (63..48) │ │ (15..12)│(11..8)│ (7..0) │
|
|
||||||
└──────────────┴─────────────┴─────────┴───────┴──────────┘
|
|
||||||
```
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|
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||||||
**fmt=5 JC(8B = bit63..0)**
|
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||||||
```text
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|
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bit63 56 bit55 24 bit23 16 bit15 12 bit11 8 bit7 0
|
|
||||||
┌───────────────┬──────────────┬──────────────┬─────────┬───────┬──────────┐
|
|
||||||
│ pad:8 (63..56)│ off32 (55..24)│ rd:8 (23..16)│ func:4 │ fmt:4 │ 前缀01+op6│
|
|
||||||
└───────────────┴──────────────┴──────────────┴─────────┴───────┴──────────┘
|
|
||||||
```
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||||||
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|
||||||
**fmt=6 CALL(8B = bit63..0)**
|
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||||||
```text
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bit63 48 bit47 16 bit15 12 bit11 8 bit7 0
|
|
||||||
┌──────────────┬─────────────┬─────────┬───────┬──────────┐
|
|
||||||
│ pad:16 │ fn_id32 │ func:4 │ fmt:4 │前缀01+op6│
|
|
||||||
│ (63..48) │ (47..16) │ (15..12)│(11..8)│ (7..0) │
|
|
||||||
└──────────────┴─────────────┴─────────┴───────┴──────────┘
|
|
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```
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||||||
**fmt=7 CAL(8B = bit63..0)**
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```text
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bit63 32 bit31 16 bit15 12 bit11 8 bit7 0
|
|
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┌────────────────┬──────────────┬─────────┬───────┬──────────┐
|
|
||||||
│ slot32 (63..32)│ fb_id16 │ func:4 │ fmt:4 │ 前缀01+op6│
|
|
||||||
│ │ (31..16) │ (15..12)│(11..8)│ (7..0) │
|
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||||||
└────────────────┴──────────────┴─────────┴───────┴──────────┘
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|
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```
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**fmt=8 NONE(4B = bit31..0)**
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```text
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bit31 16 bit15 12 bit11 8 bit7 0
|
|
||||||
┌──────────────────┬─────────┬───────┬──────────┐
|
|
||||||
│ pad:16 (31..16) │ func:4 │ fmt:4 │ 前缀1+op7 │
|
|
||||||
└──────────────────┴─────────┴───────┴──────────┘
|
|
||||||
```
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**fmt=9 SLOT+off(16B = bit127..0)**
|
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```text
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```text
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bit127 88 bit87 56 bit55 24 bit23 16 bit15 12 bit11 8 bit7 0
|
bit127 88 bit87 56 bit55 24 bit23 16 bit15 12 bit11 8 bit7 0
|
||||||
┌─────────────────┬──────────────┬──────────────┬──────────────┬─────────┬───────┬──────────┐
|
┌─────────────────┬──────────────┬──────────────┬──────────────┬─────────┬───────┬──────────┐
|
||||||
│ pad:40 │ off32 │ slot32 │ rd:8 │ func:4 │ fmt:4 │ 前缀001+op5│
|
│ pad:40 │ off32 │ slot32 │ rd:8 │ func:4 │ 空:4 │ 前缀0010+op4│
|
||||||
│ (127..88) │ (87..56) │ (55..24) │ (23..16) │ (15..12)│(11..8)│ (7..0) │
|
│ (127..88) │ (87..56) │ (55..24) │ (23..16) │ (15..12)│(11..8)│ (7..0) │
|
||||||
└─────────────────┴──────────────┴──────────────┴──────────────┴─────────┴───────┴──────────┘
|
└─────────────────┴──────────────┴──────────────┴──────────────┴─────────┴───────┴──────────┘
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```
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```
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||||||
**fmt=10 IMM64(16B = bit127..0)**
|
**IMM64(前缀 `0011`,16B = bit127..0)**
|
||||||
```text
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```text
|
||||||
bit127 88 bit87 24 bit23 16 bit15 12 bit11 8 bit7 0
|
bit127 88 bit87 24 bit23 16 bit15 12 bit11 8 bit7 0
|
||||||
┌─────────────────┬────────────┬──────────────┬─────────┬───────┬──────────┐
|
┌─────────────────┬────────────┬──────────────┬─────────┬───────┬──────────┐
|
||||||
│ pad:40 │ imm64 │ rd:8 │ func:4 │ fmt:4 │ 前缀001+op5│
|
│ pad:40 │ imm64 │ rd:8 │ func:4 │ 空:4 │ 前缀0011+op4│
|
||||||
│ (127..88) │ (87..24) │ (23..16) │ (15..12)│(11..8)│ (7..0) │
|
│ (127..88) │ (87..24) │ (23..16) │ (15..12)│(11..8)│ (7..0) │
|
||||||
└─────────────────┴────────────┴──────────────┴─────────┴───────┴──────────┘
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└─────────────────┴────────────┴──────────────┴─────────┴───────┴──────────┘
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```
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```
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**fmt=11..15 预留(32B)**:操作数区 30B(bit 240..16),格式待实现时定稿。
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**32B 预留(前缀 `0001`)**:操作数区 30B(bit 240..16),格式待实现时定稿。
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||||||
## 2. 数据搬运
|
## 2. 数据搬运
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| 指令 | 组 | 字节0 编码 | fmt | func | 操作数 | 语义 | 状态 |
|
| 指令 | 组 | 字节0 编码 | fmt | func | 操作数 | 语义 | 状态 |
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|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|---|---|---|---|---|---|---|---|
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| MOVE | 4B | `10000000` | RR(0) | 宽度:0=1B/1=2B/2=4B/3=8B | rd, rs | 寄存器搬运(只搬宽度,不管符号/浮点) | 核心 |
|
| MOVE | 4B | `11000000` | RR | 宽度:0=1B/1=2B/2=4B/3=8B | rd, rs | 寄存器搬运(只搬宽度,不管符号/浮点) | 核心 |
|
||||||
| LOAD | 8B | `01011010` | SLOT(3) | 全矩阵 0..9 | rd, slot | 槽→寄存器(按 func 读宽+扩展) | 核心 |
|
| LOAD | 8B | `01000001` | SLOT | 全矩阵 0..9 | rd, slot | 槽→寄存器(按 func 读宽+扩展) | 核心 |
|
||||||
| STORE | 8B | `01011011` | SLOT(3) | 全矩阵 0..9 | slot, rs | 寄存器→槽(按 func 写宽) | 核心 |
|
| STORE | 8B | `01000010` | SLOT | 全矩阵 0..9 | slot, rs | 寄存器→槽(按 func 写宽) | 核心 |
|
||||||
| LOADK | 8B | `01011100` | IMM(2) | 全矩阵 0..9 | rd, const_id | 常量表→寄存器(按 func 解释) | 核心 |
|
| LOADK | 8B | `01000000` | IMM | 全矩阵 0..9 | rd, const_id | 常量表→寄存器(按 func 解释) | 核心 |
|
||||||
| LOAD_OFF | 16B | `00100000` | SLOT+off | 全矩阵 0..9 | rd, slot, off | 字段读(结构体/FB 共享体) | 核心 |
|
| LOAD_OFF | 16B | `00100000` | SLOT+off | 全矩阵 0..9 | rd, slot, off | 字段读(结构体/FB 共享体) | 核心 |
|
||||||
| STORE_OFF | 16B | `00100001` | SLOT+off | 全矩阵 0..9 | slot, off, rs | 字段写 | 核心 |
|
| STORE_OFF | 16B | `00100001` | SLOT+off | 全矩阵 0..9 | slot, off, rs | 字段写 | 核心 |
|
||||||
| LOADK64 | 16B | `00100010` | IMM64 | 全矩阵 0..9 | rd, imm64 | 64 位立即数内嵌(免查表) | 预留 |
|
| LOADK64 | 16B | `00110000` | IMM64 | 全矩阵 0..9 | rd, imm64 | 64 位立即数内嵌(免查表) | 预留 |
|
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|
|
||||||
## 3. 逻辑与位运算
|
## 3. 逻辑与位运算
|
||||||
|
|
||||||
| 指令 | 组 | 字节0 编码 | fmt | func | 操作数 | 语义 | 状态 |
|
| 指令 | 组 | 字节0 编码 | fmt | func | 操作数 | 语义 | 状态 |
|
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|---|---|---|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
||||||
| NOT | 4B | `10000010` | RR(0) | 无符号宽度 0/2/4/6 | rd, rs | BOOL 逻辑非 / 位串按位取反 | 核心 |
|
| NOT | 4B | `11000001` | RR | 无符号宽度 0/2/4/6 | rd, rs | BOOL 逻辑非 / 位串按位取反 | 核心 |
|
||||||
| AND | 8B | `01000110` | RRR(1) | 无符号宽度 0/2/4/6 | rd, ra, rb | 按宽度逐位与(BOOL 由编译器保证 0/1) | 核心 |
|
| AND | 8B | `01100110` | RRR | 无符号宽度 0/2/4/6 | rd, ra, rb | 按宽度逐位与(BOOL 由编译器保证 0/1) | 核心 |
|
||||||
| OR | 8B | `01000111` | RRR(1) | 无符号宽度 0/2/4/6 | rd, ra, rb | 逐位或 | 核心 |
|
| OR | 8B | `01100111` | RRR | 无符号宽度 0/2/4/6 | rd, ra, rb | 逐位或 | 核心 |
|
||||||
| XOR | 8B | `01001000` | RRR(1) | 无符号宽度 0/2/4/6 | rd, ra, rb | 逐位异或 | 核心 |
|
| XOR | 8B | `01101000` | RRR | 无符号宽度 0/2/4/6 | rd, ra, rb | 逐位异或 | 核心 |
|
||||||
| NAND | 8B | `01001001` | RRR(1) | 无符号宽度 0/2/4/6 | rd, ra, rb | 逐位与非 | 扩展 |
|
| NAND | 8B | `01101001` | RRR | 无符号宽度 0/2/4/6 | rd, ra, rb | 逐位与非 | 扩展 |
|
||||||
| NOR | 8B | `01001010` | RRR(1) | 无符号宽度 0/2/4/6 | rd, ra, rb | 逐位或非 | 扩展 |
|
| NOR | 8B | `01101010` | RRR | 无符号宽度 0/2/4/6 | rd, ra, rb | 逐位或非 | 扩展 |
|
||||||
| XNOR | 8B | `01001011` | RRR(1) | 无符号宽度 0/2/4/6 | rd, ra, rb | 逐位同或 | 扩展 |
|
| XNOR | 8B | `01101011` | RRR | 无符号宽度 0/2/4/6 | rd, ra, rb | 逐位同或 | 扩展 |
|
||||||
| SHL | 8B | `01001100` | RRR(1) | 无符号宽度 0/2/4/6 | rd, rs, n | 左移(n 在 rb) | 扩展 |
|
| SHL | 8B | `01101100` | RRR | 无符号宽度 0/2/4/6 | rd, rs, n | 左移(n 在 rb) | 扩展 |
|
||||||
| SHR | 8B | `01001101` | RRR(1) | 0..7(宽度×符号,算术/逻辑右移) | rd, rs, n | 右移 | 扩展 |
|
| SHR | 8B | `01101101` | RRR | 0..7(宽度×符号,算术/逻辑右移) | rd, rs, n | 右移 | 扩展 |
|
||||||
| ROL | 8B | `01001110` | RRR(1) | 无符号宽度 0/2/4/6 | rd, rs, n | 循环左移(位串) | 扩展 |
|
| ROL | 8B | `01101110` | RRR | 无符号宽度 0/2/4/6 | rd, rs, n | 循环左移(位串) | 扩展 |
|
||||||
| ROR | 8B | `01001111` | RRR(1) | 无符号宽度 0/2/4/6 | rd, rs, n | 循环右移 | 扩展 |
|
| ROR | 8B | `01101111` | RRR | 无符号宽度 0/2/4/6 | rd, rs, n | 循环右移 | 扩展 |
|
||||||
| GETBIT | 8B | `01011000` | RRR(1) | — | rd, rs, bit | 取位(bit 在 rb) | 扩展 |
|
| GETBIT | 8B | `01110110` | RRR | — | rd, rs, bit | 取位(bit 在 rb) | 扩展 |
|
||||||
| SETBIT | 8B | `01011001` | RRR(1) | — | rd, rs, bit | 置位 | 扩展 |
|
| SETBIT | 8B | `01110111` | RRR | — | rd, rs, bit | 置位 | 扩展 |
|
||||||
| CLRBIT | 8B | `01011010` | RRR(1) | — | rd, rs, bit | 清位 | 扩展 |
|
| CLRBIT | 8B | `01111000` | RRR | — | rd, rs, bit | 清位 | 扩展 |
|
||||||
| TOGBIT | 8B | `01011011` | RRR(1) | — | rd, rs, bit | 翻转位 | 扩展 |
|
| TOGBIT | 8B | `01111001` | RRR | — | rd, rs, bit | 翻转位 | 扩展 |
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||||||
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||||||
> 注:SETBIT/CLRBIT/TOGBIT 的"目标可槽"形式(`slot, bit`)后续可在 16B 组扩展(op 预留)。
|
> 注:SETBIT/CLRBIT/TOGBIT 的"目标可槽"形式(`slot, bit`)后续可在 16B 组扩展(op 预留)。
|
||||||
|
|
||||||
@@ -180,58 +133,58 @@ bit127 88 bit87 24 bit23 16 bit15 12 bit11 8 bit7 0
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|
||||||
| 指令 | 组 | 字节0 编码 | fmt | func | 操作数 | 语义 | 状态 |
|
| 指令 | 组 | 字节0 编码 | fmt | func | 操作数 | 语义 | 状态 |
|
||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
||||||
| ADD | 8B | `01000000` | RRR(1) | 全矩阵 0..9 | rd, ra, rb | 整数饱和 / 浮点 IEEE / 无符号 | 核心 |
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| ADD | 8B | `01100000` | RRR | 全矩阵 0..9 | rd, ra, rb | 整数饱和 / 浮点 IEEE / 无符号 | 核心 |
|
||||||
| SUB | 8B | `01000001` | RRR(1) | 全矩阵 0..9 | rd, ra, rb | 减 | 核心 |
|
| SUB | 8B | `01100001` | RRR | 全矩阵 0..9 | rd, ra, rb | 减 | 核心 |
|
||||||
| MUL | 8B | `01000010` | RRR(1) | 全矩阵 0..9 | rd, ra, rb | 乘 | 核心 |
|
| MUL | 8B | `01100010` | RRR | 全矩阵 0..9 | rd, ra, rb | 乘 | 核心 |
|
||||||
| DIV | 8B | `01000011` | RRR(1) | 全矩阵 0..9 | rd, ra, rb | 除(整数零除/浮点 ±inf) | 核心 |
|
| DIV | 8B | `01100011` | RRR | 全矩阵 0..9 | rd, ra, rb | 除(整数零除/浮点 ±inf) | 核心 |
|
||||||
| MOD | 8B | `01000100` | RRR(1) | 0..7(整数) | rd, ra, rb | 取模 | 扩展 |
|
| MOD | 8B | `01100100` | RRR | 0..7(整数) | rd, ra, rb | 取模 | 扩展 |
|
||||||
| EXPT | 8B | `01000101` | RRR(1) | 0..9 | rd, ra, rb | 幂 | 扩展 |
|
| EXPT | 8B | `01100101` | RRR | 0..9 | rd, ra, rb | 幂 | 扩展 |
|
||||||
| NEG | 4B | `10000100` | RR(0) | 0..9 | rd, rs | 取负 | 扩展 |
|
| NEG | 4B | `11000010` | RR | 0..9 | rd, rs | 取负 | 扩展 |
|
||||||
| ABS | 4B | `10000101` | RR(0) | 0..9 | rd, rs | 绝对值 | 扩展 |
|
| ABS | 4B | `11000011` | RR | 0..9 | rd, rs | 绝对值 | 扩展 |
|
||||||
| INC | 4B | `10000110` | RR(0) | 0..9 | rd, rs | 自增 | 扩展 |
|
| INC | 4B | `11000100` | RR | 0..9 | rd, rs | 自增 | 扩展 |
|
||||||
| DEC | 4B | `10000111` | RR(0) | 0..9 | rd, rs | 自减 | 扩展 |
|
| DEC | 4B | `11000101` | RR | 0..9 | rd, rs | 自减 | 扩展 |
|
||||||
| SQRT | 4B | `10001000` | RR(0) | 浮点 8/9 | rd, rs | 平方根 | 扩展 |
|
| SQRT | 4B | `11000110` | RR | 浮点 8/9 | rd, rs | 平方根 | 扩展 |
|
||||||
| SIN | 4B | `10001001` | RR(0) | 浮点 8/9 | rd, rs | 正弦 | 扩展 |
|
| SIN | 4B | `11000111` | RR | 浮点 8/9 | rd, rs | 正弦 | 扩展 |
|
||||||
| COS | 4B | `10001010` | RR(0) | 浮点 8/9 | rd, rs | 余弦 | 扩展 |
|
| COS | 4B | `11001000` | RR | 浮点 8/9 | rd, rs | 余弦 | 扩展 |
|
||||||
| TAN | 4B | `10001011` | RR(0) | 浮点 8/9 | rd, rs | 正切 | 扩展 |
|
| TAN | 4B | `11001001` | RR | 浮点 8/9 | rd, rs | 正切 | 扩展 |
|
||||||
| ASIN | 4B | `10001100` | RR(0) | 浮点 8/9 | rd, rs | 反正弦 | 扩展 |
|
| ASIN | 4B | `11001010` | RR | 浮点 8/9 | rd, rs | 反正弦 | 扩展 |
|
||||||
| ACOS | 4B | `10001101` | RR(0) | 浮点 8/9 | rd, rs | 反余弦 | 扩展 |
|
| ACOS | 4B | `11001011` | RR | 浮点 8/9 | rd, rs | 反余弦 | 扩展 |
|
||||||
| ATAN | 4B | `10001110` | RR(0) | 浮点 8/9 | rd, rs | 反正切 | 扩展 |
|
| ATAN | 4B | `11001100` | RR | 浮点 8/9 | rd, rs | 反正切 | 扩展 |
|
||||||
| LN | 4B | `10001111` | RR(0) | 浮点 8/9 | rd, rs | 自然对数 | 扩展 |
|
| LN | 4B | `11001101` | RR | 浮点 8/9 | rd, rs | 自然对数 | 扩展 |
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||||||
| LOG | 4B | `10010000` | RR(0) | 浮点 8/9 | rd, rs | 常用对数 | 扩展 |
|
| LOG | 4B | `11001110` | RR | 浮点 8/9 | rd, rs | 常用对数 | 扩展 |
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||||||
| EXP | 4B | `10010001` | RR(0) | 浮点 8/9 | rd, rs | 指数 | 扩展 |
|
| EXP | 4B | `11001111` | RR | 浮点 8/9 | rd, rs | 指数 | 扩展 |
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||||||
| ROUND | 4B | `10010010` | RR(0) | 浮点 8/9 | rd, rs | 四舍五入(浮点→整数) | 扩展 |
|
| ROUND | 4B | `11010000` | RR | 浮点 8/9 | rd, rs | 四舍五入(浮点→整数) | 扩展 |
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||||||
| TRUNC | 4B | `10010011` | RR(0) | 浮点 8/9 | rd, rs | 截断 | 扩展 |
|
| TRUNC | 4B | `11010001` | RR | 浮点 8/9 | rd, rs | 截断 | 扩展 |
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||||||
| FLOOR | 4B | `10010100` | RR(0) | 浮点 8/9 | rd, rs | 向下取整 | 扩展 |
|
| FLOOR | 4B | `11010010` | RR | 浮点 8/9 | rd, rs | 向下取整 | 扩展 |
|
||||||
| CEIL | 4B | `10010101` | RR(0) | 浮点 8/9 | rd, rs | 向上取整 | 扩展 |
|
| CEIL | 4B | `11010011` | RR | 浮点 8/9 | rd, rs | 向上取整 | 扩展 |
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## 5. 比较
|
## 5. 比较
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||||||
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||||||
| 指令 | 组 | 字节0 编码 | fmt | func | 操作数 | 语义 | 状态 |
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| 指令 | 组 | 字节0 编码 | fmt | func | 操作数 | 语义 | 状态 |
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|---|---|---|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|---|---|---|
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||||||
| CMP_EQ | 8B | `01010000` | RRR(1) | 全矩阵 0..9 | rd, ra, rb | 相等 | 核心 |
|
| CMP_EQ | 8B | `01110000` | RRR | 全矩阵 0..9 | rd, ra, rb | 相等 | 核心 |
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||||||
| CMP_NE | 8B | `01010001` | RRR(1) | 全矩阵 0..9 | rd, ra, rb | 不等 | 核心 |
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| CMP_NE | 8B | `01110001` | RRR | 全矩阵 0..9 | rd, ra, rb | 不等 | 核心 |
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||||||
| CMP_LT | 8B | `01010010` | RRR(1) | 全矩阵 0..9 | rd, ra, rb | 小于(无符号/浮点按 func) | 核心 |
|
| CMP_LT | 8B | `01110010` | RRR | 全矩阵 0..9 | rd, ra, rb | 小于(无符号/浮点按 func) | 核心 |
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||||||
| CMP_LE | 8B | `01010011` | RRR(1) | 全矩阵 0..9 | rd, ra, rb | 小于等于 | 核心 |
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| CMP_LE | 8B | `01110011` | RRR | 全矩阵 0..9 | rd, ra, rb | 小于等于 | 核心 |
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||||||
| CMP_GT | 8B | `01010100` | RRR(1) | 全矩阵 0..9 | rd, ra, rb | 大于 | 核心 |
|
| CMP_GT | 8B | `01110100` | RRR | 全矩阵 0..9 | rd, ra, rb | 大于 | 核心 |
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| CMP_GE | 8B | `01010101` | RRR(1) | 全矩阵 0..9 | rd, ra, rb | 大于等于 | 核心 |
|
| CMP_GE | 8B | `01110101` | RRR | 全矩阵 0..9 | rd, ra, rb | 大于等于 | 核心 |
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|
|
||||||
## 6. 转换
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## 6. 转换
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||||||
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||||||
| 指令 | 组 | 字节0 编码 | fmt | func | 操作数 | 语义 | 状态 |
|
| 指令 | 组 | 字节0 编码 | fmt | func | 操作数 | 语义 | 状态 |
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|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|---|---|---|---|---|---|---|---|
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||||||
| CONV | 4B | `10010110` | RR(0) | **目标类型** 0..9 | rd, rs | 类型转换(src 值已在寄存器,按目标 func 截断/扩展/舍入;舍入模式随目标为浮点→整数时取 TRUNC 语义) | 扩展 |
|
| CONV | 4B | `11010100` | RR | **目标类型** 0..9 | rd, rs | 类型转换(src 值已在寄存器,按目标 func 截断/扩展/舍入;舍入模式随目标为浮点→整数时取 TRUNC 语义) | 扩展 |
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## 7. 控制流
|
## 7. 控制流
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||||||
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|
||||||
| 指令 | 组 | 字节0 编码 | fmt | func | 操作数 | 语义 | 状态 |
|
| 指令 | 组 | 字节0 编码 | fmt | func | 操作数 | 语义 | 状态 |
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||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|---|---|---|
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||||||
| JMP | 8B | `01011111` | JMP(4) | — | off32 | 无条件跳转(相对下一条,字节) | 核心 |
|
| JMP | 8B | `01000011` | JMP | — | off32 | 无条件跳转(相对下一条,字节) | 核心 |
|
||||||
| JT | 8B | `01100000` | JC(5) | — | rd, off | rd≠0 跳转 | 核心 |
|
| JT | 8B | `01000100` | JC | — | rd, off | rd≠0 跳转 | 核心 |
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||||||
| JF | 8B | `01100001` | JC(5) | — | rd, off | rd==0 跳转 | 核心 |
|
| JF | 8B | `01000101` | JC | — | rd, off | rd==0 跳转 | 核心 |
|
||||||
| CALL | 8B | `01011101` | CALL(6) | — | fn_id | 压帧调用(r0..r7 复制) | 核心 |
|
| CALL | 8B | `01000110` | CALL | — | fn_id | 压帧调用(r0..r7 复制) | 核心 |
|
||||||
| RET | 4B | `10000011` | NONE(8) | — | — | 弹帧 / MAIN 周期结束 | 核心 |
|
| RET | 4B | `10000001` | NONE | — | — | 弹帧 / MAIN 周期结束 | 核心 |
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||||||
| CAL | 8B | `01011110` | CAL(7) | — | fb_id, slot | 内建 FB 调用(fb_id 查 [[fb]] 表) | 核心 |
|
| CAL | 8B | `01000111` | CAL | — | fb_id, slot | 内建 FB 调用(fb_id 查 [[fb]] 表) | 核心 |
|
||||||
| JTBL | 32B | `00010000` | 预留 | — | rd, slot, n | CASE 跳转表 | 预留 |
|
| JTBL | 32B | `00010000` | 预留 | — | rd, slot, n | CASE 跳转表 | 预留 |
|
||||||
|
|
||||||
## 8. 内建 FB(CAL + fb_id,[[fb]] 表)
|
## 8. 内建 FB(CAL + fb_id,[[fb]] 表)
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@@ -257,15 +210,15 @@ bit127 88 bit87 24 bit23 16 bit15 12 bit11 8 bit7 0
|
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|
|
||||||
| 指令 | 组 | 字节0 编码 | fmt | 语义 | 状态 |
|
| 指令 | 组 | 字节0 编码 | fmt | 语义 | 状态 |
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|---|---|---|---|---|---|
|
|---|---|---|---|---|---|
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||||||
| STR_LEN | 16B | `00100011` | SLOT+off | 字符串长度 | 预留 |
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| STR_LEN | 16B | `00100010` | SLOT+off | 字符串长度 | 预留 |
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||||||
| STR_CMP | 16B | `00100100` | SLOT+off | 比较 | 预留 |
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| STR_CMP | 16B | `00100011` | SLOT+off | 比较 | 预留 |
|
||||||
| STR_EQ | 16B | `00100101` | SLOT+off | 相等 | 预留 |
|
| STR_EQ | 16B | `00100100` | SLOT+off | 相等 | 预留 |
|
||||||
| STR_MID | 16B | `00100110` | SLOT+off | 取子串 | 预留 |
|
| STR_MID | 16B | `00100101` | SLOT+off | 取子串 | 预留 |
|
||||||
| STR_LEFT | 16B | `00100111` | SLOT+off | 左侧子串 | 预留 |
|
| STR_LEFT | 16B | `00100110` | SLOT+off | 左侧子串 | 预留 |
|
||||||
| STR_RIGHT | 16B | `00101000` | SLOT+off | 右侧子串 | 预留 |
|
| STR_RIGHT | 16B | `00100111` | SLOT+off | 右侧子串 | 预留 |
|
||||||
| STR_CONCAT | 32B | `00010011` | 预留 | 拼接 | 预留 |
|
| STR_CONCAT | 32B | `00010001` | 预留 | 拼接 | 预留 |
|
||||||
| STR_FIND | 32B | `00010001` | 预留 | 查找 | 预留 |
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| STR_FIND | 32B | `00010010` | 预留 | 查找 | 预留 |
|
||||||
| STR_REPLACE | 32B | `00010010` | 预留 | 替换 | 预留 |
|
| STR_REPLACE | 32B | `00010011` | 预留 | 替换 | 预留 |
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## 10. 数组(未来)
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## 10. 数组(未来)
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@@ -279,16 +232,19 @@ bit127 88 bit87 24 bit23 16 bit15 12 bit11 8 bit7 0
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|||||||
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||||||
| 指令 | 组 | 字节0 编码 | fmt | func | 操作数 | 语义 | 状态 |
|
| 指令 | 组 | 字节0 编码 | fmt | func | 操作数 | 语义 | 状态 |
|
||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
||||||
| NOP | 4B | `10000001` | NONE(8) | — | — | 空操作(占位/对齐) | 核心 |
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| NOP | 4B | `10000000` | NONE | — | — | 空操作(占位/对齐) | 核心 |
|
||||||
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||||||
## 12. op 预算核对(前缀编码按组分治)
|
## 12. op 预算核对(前缀分区按组分治)
|
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| 组 | op 空间 | 已分配 | 指令 | 余量 |
|
| 前缀 | 分区 | op 空间 | 已分配 | 指令 | 余量 |
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|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|---|
|
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| 4B(op:7) | 128 | 23 | MOVE/NOP/NOT/RET/NEG/ABS/INC/DEC + 浮点单目 10 + 舍入 4 + CONV | 105 |
|
| `11` | RR | 64 | 21 | MOVE/NOT/NEG/ABS/INC/DEC/浮点单目 10/舍入 4/CONV | 43 |
|
||||||
| 8B(op:6) | 64 | 34 | 算术 6 + 逻辑 6 + 移位 4 + 位操作 4 + CMP 6 + LOAD/STORE/LOADK/CALL/CAL/JMP/JT/JF 8 | 30 |
|
| `10` | NONE | 64 | 2 | NOP/RET | 62 |
|
||||||
| 16B(op:5) | 32 | 10 | LOAD_OFF/STORE_OFF/LOADK64 + 字符串 6 + ARR_LEN | 22 |
|
| `011` | RRR | 32 | 26 | 算术 6 + 逻辑 6 + 移位 4 + 位操作 4 + CMP 6 | 6 |
|
||||||
| 32B(op:4) | 16 | 6 | JTBL + STR_CONCAT/FIND/REPLACE + ARR_LOAD/STORE | 10 |
|
| `010` | 其他(查表) | 32 | 8 | LOADK/LOAD/STORE/JMP/JT/JF/CALL/CAL | 24 |
|
||||||
|
| `0010` | SLOT+off | 16 | 8 | LOAD_OFF/STORE_OFF + 字符串 6 | 8 |
|
||||||
|
| `0011` | IMM64 | 16 | 1 | LOADK64 | 15 |
|
||||||
|
| `0001` | 预留 | 16 | 6 | JTBL + STR_CONCAT/FIND/REPLACE + ARR_LOAD/STORE | 10 |
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> 编码约定:op 按组独立编号;无类型指令 func=0;SETBIT 系列的目标可槽形式与
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> 编码约定:op 按分区独立编号;无类型指令 func=0;010 区形态查表(指令编码.md §5);
|
||||||
> 字符串/数组的具体操作数形态在实现时定稿(fmt 列「预留」)。
|
> 字符串/数组的具体操作数形态在实现时定稿(`0001` 区)。
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