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# 指令集优化（V2 规格，型号 STATOR2）
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> 状态：**规格冻结中**。核心决策已全部定案（§2），本文为 V2 规格草案；
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> §4 列出**尚未确定的细节项**，全部闭合后进入实现阶段。
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> 与现状（V1）的关系：V1 编码冻结不可改（opcode 0..33、32bit 指令、8 字节定宽槽），
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> 本优化为**全新 V2 架构**，.stb 格式 / 指令字 / 数据模型全部重设计，型号 bump 为 STATOR2。
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## 1. 背景与动机
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| # | 现状问题 | 优化方向 |
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|---|---|---|
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| 1 | opcode 定义草率：34 条按语义乱序编号，无位域结构 | format/宽度**编码进 opcode**，位掩码机械推导 |
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| 2 | 8 字节定宽槽浪费：BOOL 只用 1/8 空间 | **变宽紧凑值区**（1/2/4/8 字节按类型） |
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| 3 | 变量区利用率低 | 值区按类型紧凑布局 + 地址 u32（4GB） |
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| 4 | 类型只有 BOOL/INT/TIME | 扩展 IEC 全基础类型（19 种） |
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| 5 | 结构体无法支持 | 槽表引用 + LOAD 16B 变体（基槽+偏移，预留） |
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| 6 | 指令 32bit 固定 | 变长指令（长度编码在 opcode）；寄存器编号维持 8 位 |
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| 7 | 槽（变量）与初值（数据）耦合在同一格 | **槽表（引用）与值区（数据）解耦** |
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## 2. 已定案设计
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### 2.1 变长指令，前缀编码 + 形态分区
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- 指令长度**不固定**：4 / 8 / 16 字节（32 字节预留）；**长度与形态由前缀分区一体表达**（见 [`指令编码.md`](指令编码.md)）
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- **前缀分区**：`11`=RR、`10`=NONE（4B）；`011`=RRR、`010 000/001/010/011/100/101`=IMM/SLOT/JMP/JC/CALL/CAL（8B）；`0010`=SLOT+off、`0011`=IMM64（16B）；`0001`=预留（32B）
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- **fmt 位段已取消**（用户定案）：形态全部由前缀分区表达（含 010 区内部分区，零查表）
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字节 0 字节 1 字节 2..n（按长度组）
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[前缀+形态分区 | op] [func:4 | 空:4] 操作数区
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| 位段 | 位号 | 内容 |
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|---|---|---|
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| 前缀+分区 | 4B: bit7..6 / 8B: bit7..5 / 16B: bit7..4 / 32B: bit7..4 | 长度与形态分区 |
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| op | 4B: bit5..0 / 8B: bit4..0 / 16B: bit3..0 / 32B: bit3..0 | 分区内独立编号 |
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| func | bit15..12 | 数据语义（宽度×符号/浮点），语义随 op |
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| 空 | bit11..8 | 待全部编码完后定用途 |
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| 长度组 | 指令长度 | 形态分区 | 操作数区 |
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|---|---|---|---|
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| `11`/`10` | 4 字节 | RR / NONE | rd + rs1（各 1B）/ 无 |
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| `011`/`010` | 8 字节 | RRR / 010 区六形态（分区直推） | rd+rs1+rs2 / 见指令编码.md §5 |
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| `0010`/`0011` | 16 字节 | SLOT+off / IMM64 | rd + slot32 + off32 / rd + imm64 |
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| `0001` | 32 字节 | 预留 | 超大立即数/未来扩展 |
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- 取指：读字节 0 → 前缀定总长 → 搬 4/8/16 字节
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- **推导**（编码在头两字节）：
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- 指令长度 + 形态 ← 前缀分区（010 区查表）
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- uses_rd/uses_ra/uses_rb ← 形态：全部前缀直推（指令编码.md §6）
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- 数据宽度/符号 ← `func` 位段（查 constexpr 宽度/符号表）
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- **字段访问统一为 LOAD/STORE 16B 变体**：`LOAD rd, slot, off32`（基槽 + 偏移，编译期算死）——结构体字段与 FB 共享体字段**同一指令**，无单独 LOADF
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- **跳转偏移字节化**：off32（字节，相对下一条）；pc/code_offset/code_len 全字节单位；code 段 16 字节对齐
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### 2.2 寄存器模型与调用栈（U10 定案）
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- **寄存器编号 = 1 字节（8 位）→ 256 个为寻址上限**（8 位字段能编的最大寄存器号），**不是每帧分配数**
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- **每帧按函数头 nregs 动态分配**（编译器按该函数变量+临时峰值算）：帧大小 = nregs × 8B（百字节级），栈深 64 上限
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- 编号容量恒定关系：`8bit×256 == 16bit×128 == 32bit×64 == 64bit×32`（指编号位宽 × 数量反比，编号空间，非帧大小）
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- 寄存器值仍 8 字节（int64）；codegen `register overflow (>256)` 检查保留
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- 调用约定不变：r0 结果、r1..r7 参数（≤7）、r8+ 变量/临时；CALL/RET 帧复制 = **r0..r7 全宽（64B）**，类型解释是下游指令按 func 的事
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#### 调用栈（方案 C：预分配栈区，U10 定案）
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- **无递归**：链接层检测调用图环（FUNCTION 自调用/循环调用）→ **编译期报错**（`link error: recursive call`）；无环 → 最坏调用路径编译期可算
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- **帧结构（每帧 12B 帧头 + nregs×8B 寄存器区）**：帧头 = { fn_id:u32, ret_pc:u32, ret_fn_id:u32 }；寄存器区 = 本函数 nregs 个 int64
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- **max_stack 编译期计算（写入映像头 @116）**：`max_stack = MAIN 帧需求 + 最坏 FUNCTION 调用路径 Σ(帧需求)`，帧需求 = 12 + nregs×8；调用图为 DAG（无递归），最坏路径 = 按字节权重的最长路径；MAIN 帧计入（常驻栈底）
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- **预分配栈区**：Machine 构造时一次性分配 max_stack 字节连续内存，运行期零分配
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- **压帧**：从栈顶取 帧需求（12 + nregs×8），sp += 帧需求；**弹帧**：sp -= 帧需求
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- **溢出检查双口径**：剩余栈 < 帧需求 → `StackOverflow`（字节主检查）+ 深度 ≤64（双保险）
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- **MAIN 帧常驻栈底**（跨周期保留），周期结束回退 sp 到 MAIN 帧顶
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### 2.3 数据模型：槽表（引用）→ 值区（数据）
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槽表段（静态引用表，8B/条） 值段（初值，紧凑变宽）
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┌─────────────────────────┐ ┌──────────────────────────┐
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│ { addr:u32, 预留:u32 } │ ──地址──▶ │ BOOL 1B / INT 2B（对齐） │
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│ 槽 0..n_slots-1 │ │ DINT·REAL 4B / TIME 8B │
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└─────────────────────────┘ │ 结构体 = 连续字段块（预留） │
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└──────────────────────────┘
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```
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- 访问：`LOAD rd, slot` → `addr = 槽表[slot].addr` → 值区按 `type` 位段读 1/2/4/8 字节；字段访问 `LOAD rd, slot, off32` → `addr + off`
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- **两级间接**：每次访问多一次内存读（PLC 规模无感）
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- **宽度编码进 opcode**：`type` 位段携带宽度 + 符号，VM 无歧义读写（V1 因"变宽布局无法从槽号推断宽度"而改定宽，V2 用 type 位段化解）
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- 对齐规则：1/2/4/8 字节，编译器布局保证
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- 初值**整合在 .stb 内分段**（ELF 式）：槽表段 / 值段 / 元数据段并列，单文件 SHA-256 校验
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- 寻址规模：**全 32 位**——槽号 u32（2^32 引用）、值区地址 u32（4GB）
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### 2.4 类型系统：IEC 全基础类型（19 种，type:5）
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`type` 位段 **type:5（32 种）**：19 个 IEC 基础类型 + 13 预留；结构体/字符串/数组不占位段（组合类型走元数据段）。
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| type | 类型 | 宽度 | 符号 | C 对应 | type | 类型 | 宽度 | 符号 | C 对应 |
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|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
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| 0 | BOOL | 1B | — | bool | 10 | UINT | 2B | 无 | uint16_t |
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| 1 | BYTE | 1B | 无 | uint8_t | 11 | UDINT | 4B | 无 | uint32_t |
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| 2 | WORD | 2B | 无 | uint16_t | 12 | ULINT | 8B | 无 | uint64_t |
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| 3 | DWORD | 4B | 无 | uint32_t | 13 | TIME | 8B | 有(ms) | int64_t |
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| 4 | LWORD | 8B | 无 | uint64_t | 14 | **REAL** | 4B | IEEE754 | **float** |
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| 5 | SINT | 1B | 有 | int8_t | 15 | **LREAL** | 8B | IEEE754 | **double** |
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| 6 | INT | 2B | 有 | int16_t | 16 | **DATE** | 4B | 无 | uint32_t(天) |
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| 7 | DINT | 4B | 有 | int32_t | 17 | **TOD** | 4B | 无 | uint32_t(当日 ms) |
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| 8 | LINT | 8B | 有 | int64_t | 18 | **DT** | 8B | 无 | uint64_t |
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| 9 | USINT | 1B | 无 | uint8_t | 19..31 | 预留 | | | |
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- **type 位段红利**：CMP/算术按类型自动语义——无符号类型无符号比较、整数饱和到类型宽度（模板化）、浮点走 IEEE 754（无饱和，溢出→±inf）、读取按宽度+符号/零扩展
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- **整数除法语义（A 定案）**：除零 → **返回被除数**（结果保持，Fail-safe）；MIN/-1 溢出 → **饱和夹界**（各宽度模板化）；截断除法（向零，C 风格）；**MOD 符号随被除数**（-7 MOD 3 = -1，与除法一致），除零同 DIV
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- **DATE/TOD/DT（U13 定案）**：DATE=uint32（天数）、TOD=uint32（当日 ms）、DT=uint64 **{date:32 \| tod:32} 拼接**（高 32 位日期）；DT→DATE 取高 32 位、DT→TOD 取低 32 位（CONV/移位展开）；v1 无日期运算仅存取/比较
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- **浮点表示**：REAL 4B / LREAL 8B，值区 4/8 字节对齐；寄存器 int64 位模式搬运（REAL 低 4 字节），运算时按 type 重解释
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- **常量表契约（A2 定案）**：条目 = **8 字节原始值（无 tag）**，按位模式去重；
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`LOADK rd, const_id`（8B IMM 形态）**用指令 type 位段**解释（读 width 字节、按符号扩展），
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与 LOAD 语义统一；同一常量可被不同 type 的 LOADK 复用（字面量按上下文适配的落地）。
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V1 的 {tag, value} 契约废弃。IMM64 形态（16B 内嵌 64 位值）**保留编码、v1 不发射**。
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- **ST 层**：19 类型名全量进关键字；**进制前缀** `2#`/`8#`/`16#` 支持（浮点无前缀）；浮点十进制字面量（`1.5`、`-2.5e3`）
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- **类型转换**：**禁止隐式变量转换**（赋值/比较/算术要求类型严格一致，Typecheck 阶段报错）；**字面量按上下文适配**（`5` 可赋 INT/REAL/DINT 等，编译期解释，非运行时转换）；显式转换函数（`INT_TO_REAL()`）v1 不做
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### 2.5 映像格式（头 128 字节，16 对齐）——U7 已定案
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0..3 magic（STSC，不变）
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4..7 version = 2（V2 格式；V1 = 1）
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8..71 原 15 字段（cycle_limit/dt_ms/project_hash/entry_fn_id/
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n_globals/n_i/n_q/n_m/n_consts/n_funcs + offset_const/funcs/code/fb/data）
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64 offset_slots ← 槽表段（原 offset_fb 改义，FB 并入值区）
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68 offset_values ← 值段（原 offset_data 改义，起点 16 对齐）
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72..103 型号标识（STATOR2）
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104 n_slots ← 槽表条目数（= n_globals + FB 实例/结构体字段槽数）
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108 values_size ← 值段字节数（原 n_values，命名修正）
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112 offset_meta ← 元数据段偏移（v1 恒 0 = 空段；结构体/字符串类型表预留）
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116 max_stack ← 栈区字节数（编译期按调用图算，U10 方案 C）
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120..127 预留 8 字节
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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 尾
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**U7 修正注记（2026-08-24）**：
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- 「原 15 字段」修正为**原 17 字段（72 字节）**
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- `n_values` 改名 **`values_size`**（值段字节数，避免与"数量"混淆）
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- 预留区固定 **`offset_meta` @112**（v1 填 0 = 元数据段不存在，将来启用不改头）
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- **n_i/n_q/n_m 保留恒 0**（V1 遗产字段：兼容 + sidecar 校验/将来 I/Q/M 分区语义预留，不删）
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- **n_slots = n_globals + FB 实例/结构体字段槽数**（明确关系）
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- **offset_values 16 对齐**（TIME/LREAL 8B 对齐的上界；编译器保证）
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### 2.6 其他定案
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- **型号 bump**：STATOR1 → **STATOR2**
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- **I/Q/M 六条 LOAD/STORE 合并为 LOAD/STORE 两条**（单一值区，语义标签交给 sidecar）
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- **LOADF 取消**：结构体/FB 字段访问统一用 LOAD/STORE 16B 变体（基槽 + 偏移）
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- **FB 共享体实施**：16B 变体即基址寻址指令，FB 体编译一次消除内联膨胀
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- 结构体语法 v1 **不实现**，只留编码路径（16B 变体 + 元数据段）
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- **FB 编码定案（B1/B2）**：**1 条 CAL**（SLOT 形态，8B：头 2 + fb_id:16 + slot32）+ **fb_id 16 位**（查 machine.toml `[[fb]]` 表）；新增内建 FB 只改配置 + VM 实现，指令格式零变化。V1 的 CAL_TON..CAL_F_TRIG 8 个 opcode 作废
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- **领域指令不进指令集（B4 定案）**：运动控制 / 通信等**全部走 FB 库**（ST 层 FB + CALL + 共享体），V2 **不设 EXT 服务指令**——op 位段只承载基础指令
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### 2.7 调用与内联策略（V1 现状 + V2 方向）
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**V1 现状**：
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| 对象 | V1 处理 | 原因 |
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|---|---|---|
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| 用户 FB（FUNCTION_BLOCK） | **调用点内联展开**（字节码随调用点数膨胀） | 12.8 定案：FB 体访问**绝对字段地址**，不同实例基址不同，共享体无法复用 |
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| FUNCTION（FC） | 独立函数 + `CALL fn_id` 帧栈 | FC 无状态，寄存器约定（r1..r7 / r0），无地址冲突；递归在前层被拒 |
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| 内建 FB（TON/CTU/…） | `CAL_*` 指令（VM 运行时原语 `do_cal`） | 定时器/计数器是 VM 侧状态机，天然共享 |
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**V2 定案**：16B 变体 `LOAD/STORE rd, slot, off` = 基址寻址——FB 体编译一次，运行时按实例槽定位字段，**消除内联膨胀**。FUNCTION 仍走 CALL 帧栈；内建 FB 仍走 CAL（SLOT 形态，实例号即槽号）。
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## 3. 与 V1 的差异对照
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| 项 | V1（现状） | V2（定案） |
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|---|---|---|
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| 指令长度 | 固定 32bit | **变长 4/8/16B**，长度在 opcode |
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| opcode | 0..33 乱序，无位域 | `[前缀+形态分区\|op]` + `[func:4\|空:4]` |
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| 格式 | 9 种（RR/RRR/IMM/SLOT/JMP/JC/CALL/CAL/NONE） | **形态由前缀分区表达**（11/10/011/010查表/0010/0011），fmt 位段取消 |
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| 寄存器编号 | 8 位（256/帧） | 8 位（256/帧，不变） |
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| 变量访问 | 立即数槽号直接寻址 | **槽表引用 → 值区**（两级间接） |
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| 槽 | 8B 定宽 | 8B 引用表（{addr:u32}） |
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| 值区 | 定宽 8B/变量 | **变宽紧凑**（1/2/4/8B） |
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| 宽度信息 | 无（定宽） | **type 位段**（RISC-V 式） |
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| 类型 | BOOL/INT/TIME | **19 IEC 基础类型 + 13 预留** |
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| 字段访问 | 无（FB 内联） | **LOAD/STORE rd, slot, off**（结构体/FB 共用） |
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| FB 调用 | 用户 FB **内联展开** | **基址寻址共享体**（消除膨胀） |
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| 寻址空间 | 槽 65535（512KB） | 槽 2^32、值区 4GB |
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| 初值 | 槽内 | 值段（逻辑分段，同文件） |
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| 跳转/pc | 条数单位 | **字节单位** |
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| 型号 | STATOR1 | STATOR2 |
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## 4. 尚未确定项（细节，待逐项闭合）
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核心决策已全部定案，以下为进入实现前需闭合的设计细节：
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| # | 项 | 状态 |
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|---|---|---|
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| ~~A1~~ | ~~元数据段格式~~ | **已定案（U12）**：v1 0 长度占位（offset_meta=0），schema 延后 |
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| ~~A2~~ | ~~常量内嵌 vs 常量表~~ | **已定案**：常量表（8B LOADK 查表）；LOADK 用 type 位段解释；条目 8B 无 tag；IMM64 预留不发射 |
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| A3 | 内建 FB 字段类型化 | **已定案**：字段类型化（TON: in/pt/q/et = BOOL/TIME/BOOL/TIME；R_TRIG: clk/q = BOOL/BOOL）；计数器单/双字（INT/DINT）**编码形式 = fb 表拆条**（CTU/DCTU/CTD/DCTD/CTUD/DCTUD 6 条，名字即宽度）——U5 已定案 |
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| A4 | DATE/TOD/DT 字面量 | **已定案（V2 修订）**：**V2 支持** IEC 格式 `D#2026-8-24`/`TOD#12:30:00`/`DT#2026-8-24-12:30:00`；纪元 1970-01-01=0 天；TOD 无小数秒；年 1..9999（详见阶段3-语言层V2.md L10） |
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| A5 | 算术语义细化 | **已定案**：饱和模板化到各宽度（SINT/DINT/LINT）；TIME+TIME / TIME-TIME / TIME 比较；浮点 IEEE 常规（溢出→±inf、0 除→±inf、NaN 传播，无特判）；DATE/TOD/DT **不做运算**（仅存取/比较） |
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| A6 | sidecar/I/O 绑定 | **已定案**：与现状一致——绑定粒度仍 `slot = 槽号`（指向槽表条目），channel/bit 语义不变 |
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| A7 | disasm 文本格式 | **已定案**：**类型后缀**形式：`LOAD.I16 r5, s3`、`STORE.U32 s1, r7`、`ADD.F64 r1, r2, r3` |
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| A8 | machine.toml V2 schema | **已定案**：type 表 = **编译器内建基元别名**（bit/int8/int16/int32/int64/uint8/uint16/uint32/uint64/float32/float64）：REAL→base float32（=C float）、LREAL→base float64（=C double），其余按位宽/符号映射；op 表 {name, op(0..63), fmt} + fmt/type 位段互锁校验 |
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| ~~A9~~ | ~~字面量类型推断~~ | **已定案**：按上下文适配；默认 DINT 仅作兜底语义（上下文恒存在，正常程序不触发） |
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| ~~A10~~ | ~~FB 编码~~ | **已定案（B1/B2）**：1 CAL + fb_id **16 位**（查 [[fb]] 表）；新增 FB 只改配置 + VM 实现 |
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另：CALL 的 V2 确认（随 A10）——ret_pc 字节化（随跳转已定）；CALL（IMM 形态）rd 恒 0；帧/寄存器约定不变（r0..r7 复制）。
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### 未定 / 待细化（C1..C6）
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| # | 项 | 说明 |
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|---|---|---|
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| ~~C1~~ | ~~元数据段格式（原 A1）~~ | **已定案（U12）**：v1 0 长度占位（offset_meta=0），schema 延后 |
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| ~~C2~~ | ~~头 128B 布局终稿~~ | **已定案（U7 修正版）**：见 §2.5（offset_meta/max_stack/values_size 等） |
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| C3 | machine.toml `[[fb]]` 表 schema | **字段/布局已定案**（指令集清单 §8.1）；`[[fb]]` **配置格式**并入 N5（machine.toml V2 schema，阶段 1） |
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| ~~C4~~ | ~~CALL/CAL 的 rd 恒 0 成文~~ | **已定案（U14）**：已写入指令编码.md §5 |
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| C5 | line1 推演重算 | 实施阶段（阶段 5）才需要 |
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| ~~C6~~ | ~~计数器字段表终稿~~ | **已定案**：指令集清单 §8.1（CTU 8B / DCTU 16B / CTUD 10B / DCTUD 16B） |
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## 8. 待讨论（用户反问）
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### A9：什么情况下会没有上下文？（已定案）
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ST 中字面量只能出现在表达式/赋值里（`x := 5`、`y + 5`、`IF 16#FF > t THEN`），
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目标类型或运算操作数类型恒在，v1 无"裸字面量"位置——**上下文恒存在**。
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因此"默认 DINT"只是防御性兜底（编译器内部缺类型时的报错路径），
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正常程序不触发。结论：按上下文适配即可，默认 DINT 保留为兜底语义。**已确认（2026-08-24）**。
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### A10：FB 为什么会有 8 种？（已定案）
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V1 的 CAL_TON..CAL_F_TRIG 是 8 个 opcode（24..31），因为 V1 opcode 充足、无位段压力。
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V2 的 op 位段仅 6 位（64 个），FB 占 8 个不划算，且 machine.toml 已有 `[[fb]]` 表
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（8 条，含 opcode 字段）——**可收敛为 1 个 CAL（SLOT 形态）+ FB 类型 id（立即数/查 fb 表）**：
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- 收益：op 位段省 7 个；新增 FB（如自定义内建）不加 opcode、只加配置
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- 代价：VM 按 id 分派（一次查表，可接受）；disasm 需查 fb 表打印名称
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- 关联：A3 的单字/双字计数变体编码也随此定（fb 表加 width/type 列即可）
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**已定案（B1/B2）**：1 CAL + fb_id 16 位。
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后续扩展讨论（B4/B5）：领域指令（运动控制/通信）**不进指令集**——PLCopen 运动控制本
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是 FB 库；V2 不设 EXT 服务指令，一切领域功能走 FB 库（CALL + 共享体）。op 位段预算见 B5。
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## 5. 影响面清单
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| 模块 | 改动 |
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| isa | Op.h 重排（位域）、Instr.h 变长 pack/拆、Encode disasm 表驱动、Types 宽度/符号表 + 饱和模板化 |
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| compiler | machine.toml V2（type 表 19 条 + fmt/type 位段互锁）、MachineConfig 校验、Codec 变长、Codegen（槽表+值区布局、初值写值段、E_* 变长发射、字节化回填）、Stb 新头/段 |
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| vm | Image 新头/段校验、Machine 取指变长 + 两级访问（槽表→值区）+ 按 func 读写 + **预分配栈区**（max_stack，替代动态 vector frames） |
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| executor | slot_bool 按 BOOL 读 1 字节（小改） |
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| tests | isa/vm/machine/codegen/compiler 全部重写；cases 20 个重新生成产物 |
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| docs | 指令与映像、指令配置、stb文件格式、寄存器码、指令执行（line1 推演重算）、扫描周期、初步计划、README |
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## 6. 实施阶段（每阶段独立可验证 + 提交）
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1. **规格冻结**：本文 §4 全部闭合后，重写指令与映像.md / 指令配置.md / stb文件格式.md
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2. **isa 重构**：变长 Instr + 位域 Op + Encode + isa_test
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3. **compiler 侧**：machine.toml V2 + MachineConfig + Codec + Codegen + Stb + 对应测试
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4. **vm 侧**：Image + Machine（两级访问）+ vm_test
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5. **executor + 全链路**：cases 20 个 + cli 测试 + line1 产物重生成
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6. **文档收尾**：指令执行推演、扫描周期、初步计划、README
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## 7. 决策历史（讨论纪要）
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- 动机源起：用户质疑 opcode 定义草率；探索 format 位前缀编码（方案 A）与 uses_rd 位掩码推导
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- 数据模型演进：8B 定宽槽 →（用户提出槽表引用 + 初值分离）→ 槽表/值区两级模型
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- 宽度信息：用户选「宽度编码进 opcode」（RISC-V 式，对应「槽表条目带类型」被否）
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- 初值组织：用户选「整合 .stb 内分段」（ELF 式）
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- 寻址规模：用户选「全 32 位」（槽号 u32 + 地址 u32）
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- 指令长度：用户定「变长指令，长度编码在 opcode」；此前 128bit 固定长度方案被否
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- 寄存器：用户定「编号 8 位（256/帧）维持现状」，容量恒定式 8bit×256=16bit×128=32bit×64=64bit×32
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- 类型扩展：IEC 整数族 12 种 + REAL/LREAL（= C float/double）+ DATE/TOD/DT → **19 种，type:5（32 种）**
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- 格式合并：用户确认原子类型固定后选位段方案；数位得出 type:5；CALL→IMM、CAL→SLOT 形态合并，fmt 3 位
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- 调用策略：V1 用户 FB 内联 / FC CALL / 内建 CAL_*；V2 用 16B 变体（基槽+偏移）实现 FB 共享体
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- LOADF 取消：用户指出 LOADF 与 LOAD 无本质区别（仅数据搬运）→ 字段访问统一 LOAD/STORE 16B 变体
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- 类型转换：用户定「禁止隐式变换，编译阶段检查」+ 字面量按上下文适配
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- 字面量：用户定支持 IEC 进制前缀（2#/8#/16#）
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- A2 定案：LOADK 用 type 位段解释常量值（与 LOAD 语义统一）；常量表条目 8B 无 tag；IMM64 预留不发射
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- A3..A8 定案（2026-08-24）：计数器单/双字两种；DATE 字面量不支持；TIME/浮点运算按推荐；sidecar 一致；disasm 类型后缀；type 表=基元别名（REAL→float32、LREAL→float64）
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- A9 定案：按上下文适配、默认 DINT 兜底（用户确认）
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- U5 定案：内建 FB 15 条全部 v1 实现（6 计数拆条 + TON/TOF/TP/R/F_TRIG + SR/RS、PWM、RTC）
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- U6 定案：op 预算按指令集清单/指令编码文档方案（前缀分区）
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- U7 定案：头 128B 修正版（offset_meta 占位、values_size 命名、n_i/n_q/n_m 保留恒 0、n_slots 关系、16 对齐）
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- U8 定案：槽表条目 {addr:u32, 预留:u32} 8B
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- U9 定案：值段 1/2/4/8B 对齐编译器保证
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- U10 定案：寄存器/调用约定维持现状、帧按 nregs 动态分配；栈方案 C（预分配栈区 + max_stack@116 编译期算 + 字节/深度双检查）；递归 = 链接层环检测编译期报错
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- U12 定案：元数据段 v1 0 长度占位（offset_meta=0），schema 延后
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- U13 定案：DATE/TOD/DT 表示（DT={date:32|tod:32} 拼接，转换取高/低 32 位）
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- U14 定案：CALL/CAL rd 字段恒 0（按指令编码/指令集清单文档）——**全部 U 项闭合，V2 规格冻结**
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- 版本线确认：当前设计 = **V2**（V1 为已实现简化版）；头 version = 2，型号 STATOR2
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- 帧头 12B 成文（fn_id/ret_pc/ret_fn_id）+ max_stack 计算细则（MAIN 计入、DAG 最长路径）
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- 整数除法语义 A 定案：除零返回被除数、MIN/-1 饱和、截断除法、MOD 符号随被除数（延续 V1 饱和算术家族）
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- A10 定案（B1/B2）：1 CAL + fb_id 16 位（查 [[fb]] 表）；V1 的 8 个 CAL_* opcode 作废
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- B4 定案：领域指令（运动控制/通信）不进指令集，一律 FB 库；无 EXT 服务指令
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- B3/B5 说明中待确认：单/双字计数编码、op 位段预算（均已随 U5/U6 定案）
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- 未定项记录：C1..C6（均已闭合：C1=U12、C2=U7、C3=字段表已定+配置格式入 N5、C4=U14、C5=实施阶段、C6=§8.1 字段表终稿）
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## 9. 确认核验清单（2026-08-24 核对）
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> 原则：**未明确回答 ≠ 同意**。本清单逐项记录「用户明确回答」与「待确认」，
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> 待确认项由用户逐项表态后闭合。
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### 9.1 已确认（用户明确回答）
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| # | 项 | 用户回答 |
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| K1 | 变长指令（长度编码在 opcode） | 「变长指令，指令长度编码再opcode里面」 |
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| K2 | 寄存器 8 位编号 256/帧（容量恒定式） | 「寄存器大小不变，8bit*256 == 16bit*128 == ...」 |
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| K3 | 宽度编码进 opcode（非槽表带类型） | question 选「宽度编码进 opcode」 |
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| K4 | 初值整合 .stb 内分段（ELF 式） | question 选「整合在 .stb 内分段」 |
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| K5 | 全 32 位寻址（槽号 u32 + 地址 u32） | question 选「全 32 位寻址」 |
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| K6 | type:5（32 种，含 DATE/TOD/DT 19 基础类型） | 「B」 |
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| K7 | 跳转偏移字节化 | 「接受」 |
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| K8 | I/Q/M 六条合并为 LOAD/STORE 两条 | 「合并」 |
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| K9 | LOADF 取消（LOAD/STORE 16B 变体=字段访问） | 「LOADF和普通的LOAD应该没有区别吧」 |
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| K10 | ST 层类型全量（19 类型名进关键字） | 「全量」 |
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| K11 | 禁止隐式变量转换（编译期检查） | 「禁止隐式变换，只需要编译阶段检查」 |
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| K12 | 进制前缀（2#/8#/16#） | 「进制前缀」 |
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| K13 | A2 常量表（LOADK type 解释、条目 8B 无 tag、IMM64 预留） | 「使用常量表吧」+ 讨论 |
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| K14 | A3 计数单字/双字两种都要 | 「需要两种，单字的和双字的计数指令都要有」 |
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| K15 | A4 DATE/TOD/DT 字面量 v1 不支持 | 「先不支持」 |
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| K16 | A5 算术语义（饱和模板/TIME±/浮点 IEEE/DATE 不运算） | 「先做吧」 |
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| K17 | A6 sidecar 绑定粒度一致（slot=槽号） | 「应该可以保持一致」 |
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| K18 | A7 disasm 类型后缀（LOAD.I16 r5, s3） | 「类型后缀」 |
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| K19 | A8 type 表=基元别名（REAL→float32、LREAL→float64） | 「类型：编译器内建基元...float32-float，float64-double」 |
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| K20 | A9 字面量按上下文适配、默认 DINT 兜底 | 「就这么做」 |
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| K21 | B1 fb_id 16 位 | 「16位」 |
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| K22 | B2 1 CAL + fb_id（查 [[fb]] 表） | 「cal + fb_id」 |
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| K23 | B4 领域指令不进指令集（运动/通信走 FB 库） | 「不进指令集」 |
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| K24 | 前缀分区形态：`011`=RRR、`010`=其他 | 「那就011前缀的是RRR类型指令，010前缀的是其他指令」 |
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| K25 | fmt 位段取消，形态全前缀分区（零查表） | 「010区也换成前缀编码，这样所有指令都统一了」 |
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| K26 | MOVE 只搬宽度，不管符号/浮点；类型不匹配编译期报错 | 「move指令只管宽度和搬运...类型不匹配，编译时就报错」 |
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### 9.2 待确认（用户未明确回答）——已全部闭合（2026-08-24）
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| # | 事项 | 当前文档写法 | 待表态 |
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|---|---|---|---|
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| ~~U1~~ | ~~格式合并 9→7~~ | **作废**：fmt 位段已取消，形态由前缀分区表达，无合并问题 |
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| ~~U2~~ | ~~长度组映射~~ | **已被前缀编码取代**（11/10/011/010xxx/0010/0011/0001，见指令编码.md §3） |
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| ~~U3~~ | ~~字节布局~~ | **已被取代**：`[前缀+形态分区\|op] + [func:4\|空:4]`（指令编码.md §2） |
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| ~~U4~~ | ~~结构体 v1 只留编码不实现语法~~ | **已定案（预留）**：只留编码路径（LOAD/STORE 16B 变体 + 元数据段），语法 v1 不实现 |
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| ~~U5~~ | ~~B3 计数拆条~~ | **已定案**：fb 表拆条 11 条（CTU/DCTU/CTD/DCTD/CTUD/DCTUD 6 计数 + TON/TOF/TP/R_TRIG/F_TRIG），名字即宽度；**清单内建 FB 全部 15 条（含 SR/RS、PWM、RTC）v1 实现** |
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| ~~U6~~ | ~~op 预算~~ | **已定案**：按指令集清单.md §12 / 指令编码.md §3 方案（前缀分区预算：RR 21/64、NONE 2/64、RRR 26/32、010 区 8/24、SLOT+off 8/16、IMM64 1/16、0001 预留 6/16） |
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| ~~U7~~ | ~~头 128 字节布局~~ | **已定案（修正版）**：17 字段表述、values_size 命名、offset_meta @112（v1=0）、n_i/n_q/n_m 保留恒 0、n_slots 关系定义、16 对齐（见 §2.5 注记） |
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| ~~U8~~ | ~~槽表条目格式~~ | **已定案**：{addr:u32, 预留:u32} 8B/条（引用表，地址指向值段） |
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| ~~U9~~ | ~~值段对齐~~ | **已定案**：1/2/4/8B 对齐由编译器布局保证（值段起点 16 对齐，见 U7） |
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| ~~U10~~ | ~~寄存器与调用栈~~ | **已定案**：寄存器 int64 不变；调用约定不变；CALL/RET 全宽复制；帧按 nregs 动态分配（§2.2 表述修正）；栈方案 C（预分配 + max_stack@116 + 字节/深度双检查 + 递归编译器报错） |
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| ~~U11~~ | ~~CAL 编码布局~~ | **已定案**：010 101 分区，操作数区 fb_id16=31..16 + slot32=63..32 |
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| ~~U12~~ | ~~元数据段占位~~ | **已定案**：v1 定 0 长度占位（offset_meta=0 = 空段，接口预留），字段表 schema 延后（有使用方时再定） |
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| ~~U13~~ | ~~DATE/TOD/DT 表示~~ | **已定案**：DATE=uint32（天数）、TOD=uint32（当日 ms）、DT=uint64 **{date:32 \| tod:32} 拼接**（高 32 位日期，取高/低即转换，比较天然有序）；v1 无日期运算（A5）；将来转换编译展开 |
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| ~~U14~~ | ~~CALL/CAL 的 rd 恒 0~~ | **已定案**：CALL（010 100 区）/ CAL（010 101 区）的 rd 字节恒 0（未使用），按指令编码/指令集清单文档编码 |
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| ~~U15~~ | ~~无类型指令 type=NONE~~ | **已被 func=0 取代**（func 位段，无类型指令编码 0 不使用） |
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| ~~U16~~ | ~~off32 相对下一条公式~~ | **已确认**（随 K7 跳转字节化接受） |
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## 10. 全功能指令集清单
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全功能目标下的完整指令清单（10 类 ~55 条，含 op 预算核对）已拆分为独立文档：
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[`指令集清单.md`](指令集清单.md)。状态列：`核心` = v1 实现；`扩展` = v1 后实现；`预留` = 仅留编码/未来。
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