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- 指令配置.md 重写：架构图（machine.toml 只给编译器、vm 不读配置、isa 归执行器只管指令）、 决策清单 9 项、TOML 草案（meta/type 别名+range+tag/op/fb）、类型系统（基元内置+值域+tag）、 .stb 加固（型号标识[32]+SHA-256 文件尾各实现一份）、强校验清单、加东西流程、8 步执行计划、 4 项实现前确认 - 指令与映像.md：头 72→104 字节（型号标识[32] 偏移 72）、文件尾 SHA-256[32]，12.13 修订注记 - stb文件格式.md：12.13 修订注记（落地后字节数字重新生成）
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6.0 KiB
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# .stb 映像文件结构
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编译产物 `.stb` 的**面向使用者**的结构说明。规范以 [`指令与映像.md`](指令与映像.md) 为准，本文用 `line1.stb`（224 字节）做真实拆解。
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> **12.13 修订**（尚未落地到代码，本文拆解仍为旧格式）：头新增型号标识[32]（头 72 → 104 字节，段偏移基准同步后移），文件尾新增 SHA-256[32]。落地后本文全部字节数字需重新生成。
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## 概览
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- 魔数 `STSC`，版本 `1`，**全部整数小端**
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- 文件 = 头 + 五个段，段序：**常量表 → 函数表 → 字节码 → FB 布局 → 数据**
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- 段偏移记在头里；`offset_const ≤ offset_funcs ≤ offset_code ≤ offset_fb ≤ offset_data ≤ 文件长度`
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┌──────────────────────────────────────────────────┐
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│ 头（72 字节，偏移 0） │
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├──────────────────────────────────────────────────┤
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│ 常量表段 offset_const .. offset_funcs │
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├──────────────────────────────────────────────────┤
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│ 函数表段 offset_funcs .. offset_code │
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├──────────────────────────────────────────────────┤
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│ 字节码段 offset_code .. offset_fb │
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├──────────────────────────────────────────────────┤
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│ FB 布局段 offset_fb .. offset_data（v1 为空）│
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├──────────────────────────────────────────────────┤
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│ 数据段 offset_data .. 文件末尾 │
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└──────────────────────────────────────────────────┘
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```
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## 头（72 字节）
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| 偏移 | 宽 | 字段 | line1 实际值 |
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|---|---|---|---|
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| 0 | 4 | 魔数 `STSC` | `53 53 54 43` |
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| 4 | 4 | 版本 `1` | 1 |
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| 8 | 4 | `cycle_limit`（每周期指令上限） | 100000 |
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| 12 | 4 | `dt_ms`（本周期 Δt） | 10 |
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| 16 | 8 | 工程哈希（FNV-1a 64） | `0xc3fe4ae74ad45900` |
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| 24 | 4 | 入口 `entry_fn_id` | 1（MAIN） |
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| 28 | 4 | 全局槽数 `n_globals` | 4 |
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| 32 | 4 | I 槽数 `n_i` | 0（v1 不拆） |
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| 36 | 4 | Q 槽数 `n_q` | 0 |
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| 40 | 4 | M 槽数 `n_m` | 0 |
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| 44 | 4 | 常量数 `n_consts` | 0 |
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| 48 | 4 | 函数数 `n_funcs` | 2 |
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| 52 | 4 | `offset_const` | 72 |
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| 56 | 4 | `offset_funcs` | 72 |
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| 60 | 4 | `offset_code` | 96 |
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| 64 | 4 | `offset_fb` | 168 |
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| 68 | 4 | `offset_data` | 168 |
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## 常量表段（`offset_const` 起）
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一行 12 字节：`[tag:u32][value:u64]`；`tag`：0=BOOL、1=INT、2=TIME。
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line1 无字面量常量 → 段为空（`offset_const == offset_funcs`）。
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## 函数表段（`offset_funcs` 起）
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一行 12 字节：`[nregs:u32][code_offset:u32][code_len:u32]`
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- **行下标即 `fn_id`**；`code_offset` 相对字节码段起点（**字节**）；`code_len` 为**指令条数**
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- 入口 = 头的 `entry_fn_id` 指向的行
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line1（2 行）：
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| fn_id | nregs | code_offset | code_len | 内容 |
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|---|---|---|---|---|
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| 0 | 8 | 0 | 1 | `MotorStarter` 占位（内联展开，仅 RET） |
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| 1 | 13 | 4 | 17 | `MAIN` |
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## 字节码段（`offset_code` 起）
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指令 4 字节一条：`[op:8 | rd:8 | a:8 | b:8]`（小端 u32）。
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- `rd` 目的寄存器；`a|b` 视操作码为寄存器、槽号（u16）或跳转偏移（有符号 int16，**相对下一条指令**：目标 = 当前 + 1 + off）
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- `CALL` 的 `fn_id` = 函数表行下标
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- 调用约定：结果 r0、参数 r1..r7、变量与临时 r8 起
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line1 `MAIN` 前 5 条（`0x60` 起，slot 为 8 字节定宽槽号）：
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| 偏移 | 字节 | 反汇编 | 含义 |
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|---|---|---|---|
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| 0x64 | `12 08 01 00` | `LOAD_I r8, 1` | I0_0（io.input 绑定 → LOAD_I，槽 1） |
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| 0x68 | `17 08 04 00` | `STORE_GLOBAL r8, 4` | starter.start（槽 4）← I0_0 |
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| 0x6C | `16 09 02 00` | `LOAD_GLOBAL r9, 2` | I0_1（槽 2） |
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| 0x70 | `17 09 05 00` | `STORE_GLOBAL r9, 5` | starter.stop（槽 5）← I0_1 |
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| 0x74 | `16 08 04 00` | `LOAD_GLOBAL r8, 4` | 内联体：读 starter.start（槽 4） |
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## FB 布局段（`offset_fb` 起）
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v1 为空（用户 FB 内联展开，字段偏移已算进数据段；内建 8 个 FB 布局冻结在编译器中（12.11 扩充））。行格式约定：`[field_count:u32][field_count × (tag:u32, offset:u32)]`，offset 相对实例基址。
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## 数据段（`offset_data` 起）
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**每槽 8 字节定宽**（12.9 方案 a）：`BOOL` 用低 1 字节、`INT` 用低 2 字节（小端）、`TIME` 全 8 字节。指令 `slot` 操作数即**槽号**，数据偏移 = 槽号 × 8。
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槽序：**全局块**（`n_globals` 个，声明序）→ **FB 实例块**（POU 收集序、实例声明序，每字段一槽）。
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line1 数据段（56 字节 = 7 槽 × 8B，`0xA8` 起）：
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| 槽号 | 偏移 | 内容 |
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|---|---|---|
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| 0 | 0xA8 | EmergencyStop（BOOL，初值 0） |
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| 1 | 0xB0 | I0_0（BOOL） |
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| 2 | 0xB8 | I0_1（BOOL） |
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| 3 | 0xC0 | Q0_0（BOOL） |
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| 4 | 0xC8 | starter.start（BOOL） |
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| 5 | 0xD0 | starter.stop（BOOL） |
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| 6 | 0xD8 | starter.q（BOOL） |
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## 用工具验证
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- `ctest` 的 `isa_roundtrip` / `codegen_slice1` 覆盖编解码往返与映像校验
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- `isa::ImageView` 提供只读视图（校验魔数/版本/段边界/入口 fn_id）
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- 手工检查：`xxd line1.stb` 对照上表逐段核对
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## 与执行器的关系
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`BytecodeExecutor`（12.9/12.10 实现）只读本格式：头（`cycle_limit`/`dt_ms`）、函数表（帧 `nregs` + 代码定位）、数据段（全局 + FB 实例状态）。I/O 绑定**不在**映像里，在 sidecar `<name>.runtime.toml`（var → 槽号 → channel/bit）。
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