Admin
5bcab6791f
- 三层分类：class（操作对象）→ format（操作数形态）→ 参数名（语义） - op 行加 class 字段（PLAIN 26 条 / INSTANCE 8 条 CAL_*），类别-格式互锁校验 - fb 行登记内建 FB 布局（8 个），cal_opcode 与 op 行强校验一致 - 加 FB = 配置文件一行 + VM 语义 case，编译器免重建；执行计划更新为 7 步
146 lines
7.3 KiB
Markdown
146 lines
7.3 KiB
Markdown
# 指令配置文件（ops.txt）
|
||
|
||
指令集的**唯一事实来源**：name / opcode / class / format / 参数名 / enabled。代码实现与配置文件在启动时**强校验**一致，防止两处漂移。
|
||
|
||
## 目标
|
||
|
||
- 加指令/屏蔽指令的登记集中在一处（配置文件），不再散落在代码各处手改
|
||
- 执行器（VM）：**语义实现必须在代码里**，不能纯从文件加载；配置文件用于**屏蔽**（`enabled=false` 的指令执行到 → 故障）
|
||
- 编译器（STCompiler）：**启动时从文件加载**（校验 + 屏蔽传导）
|
||
- `.stb` ABI 不变：opcode 数值仍是冻结契约；屏蔽是编译期/运行期策略，不改数值
|
||
|
||
## 指令的三层分类（定案）
|
||
|
||
```text
|
||
class（操作对象） → format（操作数形态） → 参数名（操作数语义）
|
||
PLAIN/INSTANCE RR/RRR/IMM/SLOT/ rd/rs/const_id/
|
||
JMP/JC/CALL/CAL/NONE slot/off/fn_id/instance
|
||
```
|
||
|
||
| 层 | 回答的问题 | 谁需要它 |
|
||
|---|---|---|
|
||
| **class** | 操作对象：**值/搬运** 还是 **实例算法** | 语义归属、校验互锁（INSTANCE ↔ CAL） |
|
||
| **format** | 操作数的**形态**：寄存器 / 常量 id / 槽号 / 带符号偏移 | disasm 渲染、编码助手 |
|
||
| **参数名** | 每个操作数的**语义命名** | 元数据、文档、校验 |
|
||
|
||
### 两个大类
|
||
|
||
| 大类 | 操作对象 | 现有指令 | 操作数形态 |
|
||
|---|---|---|---|
|
||
| **无实例**（PLAIN） | 寄存器 / 立即数 / 槽号 / 分支 / 调用 | MOVE/LOADK/NOT/AND/OR/算术/CMP_* / JMP/JT/JF / LOAD_*/STORE_* / CALL/RET（26 条） | RR/RRR/IMM/SLOT/JMP/JC/CALL/NONE |
|
||
| **有实例**（INSTANCE） | **数据区实例块**（内建 FB） | CAL_TON/TOF/TP/CTU/CTD/CTUD/R_TRIG/F_TRIG（8 条） | CAL（一个实例基槽号） |
|
||
|
||
区别的本质：
|
||
|
||
```text
|
||
LOAD_GLOBAL（无实例）：从槽读一个"值" → 地址是编译期槽号，纯搬运
|
||
CAL_TON（有实例） ：对实例块执行"算法" → 基槽号 + 完整定时器语义（读字段/推进/写字段）
|
||
```
|
||
|
||
format 不可省：同是"第二个操作数是数字"，`LOADK`/`LOAD_I`/`CALL` 渲染相同但语义不同（常量 id / 槽号 / fn_id，由参数名表达）；"数字 vs 寄存器 vs 偏移"的**渲染差异**只有 format 能表达（`r%d` / `%u` / `%+d`）。
|
||
|
||
## 配置文件格式（`isa/ops.txt`）
|
||
|
||
**全属性必填，不可省略**；`#` 注释、空行忽略：
|
||
|
||
```text
|
||
# op <name> <opcode> <class> <format> <参数名...> <enabled>
|
||
# class: PLAIN（无实例）/ INSTANCE（有实例）
|
||
op MOVE 0 PLAIN RR rd rs enabled
|
||
op LOADK 1 PLAIN IMM rd const_id enabled
|
||
op NOT 2 PLAIN RR rd rs enabled
|
||
op AND 3 PLAIN RRR rd ra rb enabled
|
||
op ADD 5 PLAIN RRR rd ra rb enabled
|
||
op CMP_EQ 9 PLAIN RRR rd ra rb enabled
|
||
op JMP 15 PLAIN JMP off enabled
|
||
op JT 16 PLAIN JC r off enabled
|
||
op LOAD_I 18 PLAIN SLOT rd slot enabled
|
||
op CAL_TON 24 INSTANCE CAL instance enabled
|
||
op CALL 32 PLAIN CALL fn_id enabled
|
||
op RET 33 PLAIN NONE enabled
|
||
```
|
||
|
||
- 参数个数由 format 决定，解析时校验字段数：
|
||
|
||
| format | 参数 | 现有指令 |
|
||
|---|---|---|
|
||
| `RR` | 2（rd rs） | MOVE / NOT |
|
||
| `RRR` | 3（rd ra rb） | AND/OR/ADD/SUB/MUL/DIV/CMP_xx |
|
||
| `IMM` | 2（rd const_id） | LOADK |
|
||
| `SLOT` | 2（rd slot） | LOAD_I/STORE_Q/LOAD_M/STORE_M/LOAD_GLOBAL/STORE_GLOBAL |
|
||
| `JMP` | 1（off） | JMP |
|
||
| `JC` | 2（r off） | JT / JF |
|
||
| `CALL` | 1（fn_id） | CALL |
|
||
| `CAL` | 1（instance） | CAL_*（8 个） |
|
||
| `NONE` | 0 | RET |
|
||
|
||
- **类别与格式互锁**：`INSTANCE` 类的 format 必须是 `CAL`，反之亦然——配置错误启动期暴露
|
||
|
||
### 内建 FB 注册（定案：并入 ops.txt）
|
||
|
||
`CAL_*` 已是 op 行（与 ADD 同机制：编码/译码/disasm/屏蔽）；fb 行登记其**数据结构（布局）**——ST 语言层的登记处（Lexer/Parser/Linker/Codegen 查表）：
|
||
|
||
```text
|
||
# fb <name> <cal_opcode> <字段:类型 ...>
|
||
fb ton 24 in:BOOL pt:TIME q:BOOL et:TIME
|
||
fb tof 25 in:BOOL pt:TIME q:BOOL et:TIME
|
||
fb tp 26 in:BOOL pt:TIME q:BOOL et:TIME
|
||
fb ctu 27 cu:BOOL r:BOOL pv:INT q:BOOL cv:INT
|
||
fb ctd 28 cd:BOOL ld:BOOL pv:INT q:BOOL cv:INT
|
||
fb ctud 29 cu:BOOL cd:BOOL r:BOOL lu:BOOL pv:INT qu:BOOL qd:BOOL cv:INT
|
||
fb r_trig 30 clk:BOOL q:BOOL
|
||
fb f_trig 31 clk:BOOL q:BOOL
|
||
```
|
||
|
||
- fb 行的 `cal_opcode` 与 op 行的 CAL_* 操作码**强校验一致**（防两处漂移）
|
||
- 字段类型名小写（`bool/int/time`），与语言关键字对齐
|
||
- **加 FB = fb 行 + VM 一个语义 case，编译器免重建**（关键字/布局/操作码映射全部从表读）
|
||
|
||
## isa 层：`OpTable`
|
||
|
||
```cpp
|
||
class OpTable {
|
||
bool load(const char* path, std::string* err); // 解析 + 强校验
|
||
bool enabled(uint8_t op) const;
|
||
// name / format / 参数名查询（后续 FB 注册也走这里）
|
||
};
|
||
```
|
||
|
||
**强校验（load 时）**：
|
||
|
||
- 语法：字段数符合 format、enabled 必须出现
|
||
- 操作码唯一、0..255
|
||
- **与编译期枚举一致**：文件里每条指令的 name/opcode/format 必须与代码（`Op` 枚举 + 助记符 + `OpFormat`）逐条一致，任一不符 → 报错列出差异
|
||
- 任一失败 → `load` 返回 false，调用方报错退出
|
||
|
||
前置改造：**OpFormat 显式化**——现有隐式"形态"（disasm 的 case）变成枚举 `RR/RRR/IMM/SLOT/JMP/JC/CALL/CAL/NONE`；`disasm` 改表驱动（输出文本不变，现有断言兼容）。
|
||
|
||
## 各端接线
|
||
|
||
| 端 | 参数 | 行为 |
|
||
|---|---|---|
|
||
| STCompiler | `STCompiler <project.toml> [-o out.stb] --ops <ops.txt>` | **仅 `-o` 编译路径要求**；加载/校验失败 → 报错退出；codegen 生成被屏蔽指令 → 编译错误（屏蔽传导） |
|
||
| BytecodeExecutor | `--ops <ops.txt>`（**可选**） | 不传 = 全部启用（兼容现有用法）；传入 → 加载 + 校验，执行到 disabled 指令 → `Fault::Disabled`，周期中止退出码 1 |
|
||
| 语义实现 | — | 仍在 VM 代码里（每指令一个 case，不可省） |
|
||
|
||
## 加东西的流程（改造后）
|
||
|
||
```text
|
||
加普通指令：ops.txt 加一行 op（name opcode class format 参数 enabled）
|
||
+ Op.h 枚举加一项 + VM 一个语义 case → 重建 isa/VM
|
||
加内建 FB：ops.txt 加一行 fb（name cal_opcode 字段:类型）
|
||
+ VM 一个语义 case → 重建 VM（编译器免重建）
|
||
屏蔽指令：ops.txt 把 enabled 改 disabled
|
||
→ 编译器拒绝生成、执行器运行时报 Disabled 故障（零代码改动）
|
||
```
|
||
|
||
## 执行计划（单步确认）
|
||
|
||
1. **OpFormat / OpClass 显式化**：新增 `OpFormat`（RR/RRR/IMM/SLOT/JMP/JC/CALL/CAL/NONE）与 `OpClass`（PLAIN/INSTANCE）；`disasm` 改表驱动（输出不变，11 个 ctest 全绿）
|
||
2. **`ops.txt` 落地**：34 条 op 行 + 8 条 fb 行，全属性必填
|
||
3. **`OpTable`**：`isa/include/isa/OpTable.h` + `isa/src/OpTable.cpp`（解析 + 强校验：语法/重号/越界/类别-格式互锁/fb-opcode 一致/与编译期枚举一致）
|
||
4. **STCompiler `--ops`**：加载/校验/屏蔽传导（codegen 生成被屏蔽指令 → 编译错误）
|
||
5. **BytecodeExecutor `--ops`**：可选加载 / `Fault::Disabled`
|
||
6. **测试**：`ops_test`（正例 + 缺属性/字段数错/重号/互锁破坏/与枚举不一致负例）、屏蔽传导用例、11 个 ctest 回归
|
||
7. **文档 + 提交**
|