Interpreter/Doc/isa/阶段1规格总览.md

V2 规格总览（阶段 1 主参考）

状态：规格冻结，阶段 1 开工前的主参考文档。 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 / 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"。

1. 阶段 1 任务

产出物	内容	依据
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
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
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

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）。

2. 指令编码（定案，详见指令编码.md）

字节 0 = [前缀+形态分区 | op]      字节 1 = [func:4 | 空:4]（空位 = N1，延后）

前缀	长度	形态	op 空间
11	4B	RR	6 位（用 21）
10	4B	NONE	6 位（用 2）
011	8B	RRR	5 位（用 26）
010 000..101	8B	IMM/SLOT/JMP/JC/CALL/CAL	2 位（用 8，全直推零查表）
0010	16B	SLOT+off	4 位（用 8）
0011	16B	IMM64	4 位（用 1）
0001	32B	预留（N2）	4 位（用 6）

• func 位段：0..7 = 宽度×符号、8=F32、9=F64、无类型指令 = 0
• 位掩码推导：uses_rd/uses_ra/uses_rb 全部前缀直推
• 跳转/PC 字节单位（off32 相对下一条）；code 段 16 对齐

3. 数据模型与类型（定案）

• 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）
• 值区变宽紧凑：1/2/4/8B 对齐编译器保证（值段起点 16 对齐）
• 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）
• 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）
• 常量表：条目 8B 原始值（无 tag），LOADK 按 func 解释，同值多类型复用

4. 执行语义（定案）

• 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
• 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
• 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
• 浮点：IEEE 754（溢出/零除 → ±inf、NaN 传播）
• TIME：+ - 比较；DATE/TOD/DT 不运算（仅存取/比较）
• 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）
• I/Q/M 合并：LOAD/STORE 两条；语义标签交 sidecar（绑定粒度 slot=槽号不变）
• 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）

5. 映像格式（定案，详见指令集优化.md §2.5）

头 128B（16 对齐）：
  0    magic "STSC"（不变）
  4    version = 2（V1=1）
  8..71   cycle_limit/dt_ms/project_hash/entry_fn_id/n_globals/n_i/n_q/n_m/
          n_consts/n_funcs + offset_const/funcs/code/fb/data（n_i/n_q/n_m 保留恒 0）
  64   offset_slots     68  offset_values（16 对齐）
  72..103  型号标识 STATOR2
  104  n_slots（= n_globals + 实例/字段槽数）   108  values_size
  112  offset_meta（v1=0 空段）   116  max_stack   120..127 预留 8B
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]

6. machine.toml V2 schema（N5，阶段 1 内定）

阶段 1 重写指令配置.md 时定稿，方向已定：

[meta]              # name="STATOR"、version=2
[[type]]            # 19 条：name/width/signed/tag(func 值 0..18)/kind(int|uint|bit|float|time|date)
[[op]]              # 按前缀分区：prefix/op/func/fmt 互锁校验
[[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）

7. 延后项（阶段 1 不处理）

项	内容
N1	字节 1 空 4 位用途（待全部编码完后定）
N2	32B 组（0001）操作数形态（JTBL/STR_/ARR_）
N3	010 区子 op 2 位扩展策略
N4	字符串/数组操作数区语义
C5	line1 推演重算（阶段 5）

8. 参考文档索引

文档	角色
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
指令集清单.md	全指令编码表 + FB 字段布局终稿（§8.1）
指令集优化.md	全部设计定案 + 决策历史（K/U/A/B/C 全闭合）
编译器优化.md	编译侧策略（FB 共享体/max_stack 职责/类型→func 映射）