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# V2 规格总览（阶段 1 主参考）
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> 状态：**规格冻结，阶段 1 开工前的主参考文档**。
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> 本文汇总 V2 全部已定案设计，作为重写三份规范文档（指令与映像.md / 指令配置.md /
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> stb文件格式.md）的依据。细节见各参考文档，本文只给"下一阶段要看什么、写什么"。
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## 1. 阶段 1 任务
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| 产出物 | 内容 | 依据 |
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|---|---|---|
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| `Doc/isa/指令与映像.md`（重写为 V2） | 指令编码、数据模型、类型/func、调用栈、映像格式 | 本文 + 指令编码.md + 指令集清单.md |
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| `Doc/isa/指令配置.md`（重写为 V2） | **machine.toml V2 schema**（本文唯一开放项 N5） | 本文 §6 |
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| `Doc/isa/stb文件格式.md`（重写为 V2） | 新 .stb 结构拆解（头 128B/段序/line1 字节） | 本文 §5 + 阶段 5 再补 line1 推演 |
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阶段 1 完成后：V2 规格文档与代码蓝图自洽，进入阶段 2（isa 重构）。
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## 2. 指令编码（定案，详见指令编码.md）
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```text
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字节 0 = [前缀+形态分区 | op] 字节 1 = [func:4 | 空:4]（空位 = N1，延后）
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```
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| 前缀 | 长度 | 形态 | op 空间 |
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|---|---|---|---|
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| `11` | 4B | RR | 6 位（用 21） |
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| `10` | 4B | NONE | 6 位（用 2） |
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| `011` | 8B | RRR | 5 位（用 26） |
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| `010 000..101` | 8B | IMM/SLOT/JMP/JC/CALL/CAL | 2 位（用 8，全直推零查表） |
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| `0010` | 16B | SLOT+off | 4 位（用 8） |
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| `0011` | 16B | IMM64 | 4 位（用 1） |
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| `0001` | 32B | 预留（N2） | 4 位（用 6） |
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- func 位段：0..7 = 宽度×符号、8=F32、9=F64、无类型指令 = 0
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- 位掩码推导：uses_rd/uses_ra/uses_rb 全部前缀直推
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- 跳转/PC 字节单位（off32 相对下一条）；code 段 16 对齐
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## 3. 数据模型与类型（定案）
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- **槽表（8B/条 {addr:u32, 预留:u32}）→ 值区**：两级间接；全 32 位寻址（槽 2^32、值区 4GB）
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- **值区变宽紧凑**：1/2/4/8B 对齐编译器保证（值段起点 16 对齐）
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- **类型**：19 IEC 类型 → **10 种 func** 编译期映射；BOOL 编译器强制 0/1；字面量按上下文适配、默认 DINT 兜底；进制前缀 2#/8#/16#；**禁隐式变量转换**（编译期报错）
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- **DATE/TOD/DT**：DATE=u32（天）、TOD=u32（当日 ms）、DT=u64 {date:32|tod:32} 拼接；v1 不运算（仅存取/比较）；**字面量 V2 支持**（D#/TOD#/DT#，纪元 1970）
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- **常量表**：条目 8B 原始值（无 tag），LOADK 按 func 解释，同值多类型复用
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## 4. 执行语义（定案）
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- **寄存器**：编号 8 位（256 = 寻址上限）、值 int64；帧按函数头 nregs 动态分配；调用约定 r0 结果 / r1..r7 参数 / r8+ 变量临时；CALL/RET 复制 r0..r7 全宽
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- **调用栈（方案 C）**：递归 = 链接层环检测编译期报错；max_stack = MAIN + DAG 最坏路径 Σ(帧头 12B + nregs×8) 写入映像头 @116；预分配栈区、运行期零分配；溢出双检查（字节 + 深度 64）；MAIN 帧常驻
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- **整数除法（A 定案）**：除零 → 返回被除数；MIN/-1 → 饱和夹界（各宽度模板）；截断除法（向零）；MOD 符号随被除数
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- **浮点**：IEEE 754（溢出/零除 → ±inf、NaN 传播）
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- **TIME**：+ - 比较；**DATE/TOD/DT 不运算**（仅存取/比较）
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- **字段访问**：LOAD/STORE 16B 变体（基槽 + 偏移）= 结构体 + FB 共享体统一（LOADF 取消）
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- **I/Q/M 合并**：LOAD/STORE 两条；语义标签交 sidecar（绑定粒度 slot=槽号不变）
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- **内建 FB**：15 条（CAL + fb_id16）；字段布局终稿见指令集清单 §8.1（含 SR/RS、PWM、RTC）；RTC 用**虚拟时钟**（周期×dt_ms，确定性）
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## 5. 映像格式（定案，详见指令集优化.md §2.5）
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```text
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头 128B（16 对齐）：
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0 magic "STSC"（不变）
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4 version = 2（V1=1）
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8..71 cycle_limit/dt_ms/project_hash/entry_fn_id/n_globals/n_i/n_q/n_m/
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n_consts/n_funcs + offset_const/funcs/code/fb/data（n_i/n_q/n_m 保留恒 0）
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64 offset_slots 68 offset_values（16 对齐）
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72..103 型号标识 STATOR2
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104 n_slots（= n_globals + 实例/字段槽数） 108 values_size
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112 offset_meta（v1=0 空段） 116 max_stack 120..127 预留 8B
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段序：头 → 常量表 → 函数表 → 字节码 → 槽表段 → 值段 → 元数据段（v1 空）→ SHA-256[32]
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```
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## 6. machine.toml V2 schema（N5，阶段 1 内定）
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阶段 1 重写指令配置.md 时定稿，方向已定：
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```toml
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[meta] # name="STATOR"、version=2
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[[type]] # 19 条：name/width/signed/tag(func 值 0..18)/kind(int|uint|bit|float|time|date)
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[[op]] # 按前缀分区：prefix/op/func/fmt 互锁校验
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[[fb]] # 15 条：fb_id/name/字段列表（字段名+类型，布局规则 1/2/4/8 对齐）
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```
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## 7. 延后项（阶段 1 不处理）
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| 项 | 内容 |
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|---|---|
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| N1 | 字节 1 空 4 位用途（待全部编码完后定） |
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| N2 | 32B 组（0001）操作数形态（JTBL/STR_*/ARR_*） |
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| N3 | 010 区子 op 2 位扩展策略 |
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| N4 | 字符串/数组操作数区语义 |
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| C5 | line1 推演重算（阶段 5） |
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## 8. 参考文档索引
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| 文档 | 角色 |
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|---|---|
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| [`指令编码.md`](指令编码.md) | 编码定案（前缀分区/func/fmt 位号/uses_*）——阶段 1 指令部分主依据 |
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| [`指令集清单.md`](指令集清单.md) | 全指令编码表 + FB 字段布局终稿（§8.1） |
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| [`指令集优化.md`](指令集优化.md) | 全部设计定案 + 决策历史（K/U/A/B/C 全闭合） |
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| [`编译器优化.md`](../compiler/编译器优化.md) | 编译侧策略（FB 共享体/max_stack 职责/类型→func 映射） |
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