寄存器码（V2）

compiler 模块的代码生成。输入：Project + Unit（AST）+ LinkResult；输出：.stb 映像字节（std::vector<uint8_t>）。全工程定案见 初步计划.md 12.8，指令/映像布局见 指令与映像.md，槽表/值段格式见 stb文件格式.md。

做 / 不做

做

寄存器分配：局部/变量固定寄存器，表达式临时值往后编号，nregs 写进函数头
跳转先留洞、后回填（字节单位，相对下一条）；AND / OR 必须编成跳转（短路），禁止两边都算
常量表（LOADK，8B 原始值无 tag，按 func 解释）、全局/实例槽（LOAD / STORE / LOAD_OFF / STORE_OFF）、FB 共享体基址访问（LOAD_PTR / STORE_PTR）
CALL fn_id 有界帧；用户 FB 共享体函数化（r1 = 实例指针）；内建 CAL fb_id, 实例槽
拼装映像：V2 头 128B / 函数表 / 常量表 / 字节码 / 槽表 / 值段 + SHA-256 尾部
max_stack：MAIN + FUNCTION 调用图 DAG 最坏路径 Σ(12 + nregs×8)；递归 = 编译期报错

不做（第一版）

图染色、SSA、生命周期分析、优化、异常表、闭包
函数指针、间接跳转、动态实例

存储布局（V2 定案）

数据	放哪	说明
PROGRAM / FUNCTION 标量变量与临时	寄存器（函数帧）	每周期帧保留由 VM 负责（12.9）
全局（含 I/Q/M）与 FB 实例	值区（紧凑变宽，1/2/4/8 对齐）	槽表条目（8B：addr:u32 + 预留）指到值区偏移；状态跨周期持久

槽表两级：指令操作数 = 槽号（u32）→ 槽表条目 → 值区字节偏移；slot_addr(slot) 由 VM/Image 提供
全局按 GVL 声明序编槽；FB 实例 = 1 个槽表条目，字段在实例基址上按偏移访问（字段偏移编译期按 1/2/4/8 对齐计算，字段类型 = machine.toml [[fb]] 表）
字段访问 fb.Q：LOAD_OFF rd, <实例槽>, <偏移> / STORE_OFF <实例槽>, <偏移>, rs（16B SLOT+off 指令，调用点/输出读用）；FB 共享体函数体内：LOAD_PTR / STORE_PTR rd, r1, <偏移>（16B RS+off，基址寄存器 r1 = 实例指针）；I/Q/M 同普通槽（LOAD / STORE）
函数帧寄存器：FUNCTION 结果固定 r0，VAR_INPUT 从 r1 起按声明序，VAR 续后；PROGRAM / FB 变量从 r0 起按声明序

调用约定（v1 冻结，VM 12.9 按此实现）

项	约定
结果寄存器	r0（FUNCTION 结果写入处）
参数寄存器	r1..r7（最多 7 个输入，按声明序）
变量 / 临时	全部从 r8 起（调用约定区不受覆盖）
`CALL`	VM 复制当前帧 r0..r7 → 新帧 r0..r7（全宽）
`RET`	VM 复制当前帧 r0..r7 → 调用方帧 r0..r7（r0=结果，r1..r7 原样返回）
函数输入	函数体内只读（写输入 → codegen error）

调用点：实参求值到 r8+ 临时 → MOVE r(1+i), t → CALL fn_id → MOVE rd, r0
所有 POU 的变量/临时统一 r8 起，故 r1..r7 在调用点可安全覆盖

寄存器分配

局部变量固定占用前段（0..k-1）
表达式临时从 k 起，语句内递增、语句结束复用基址（不分析生命周期）
nregs = 全函数临时峰值 + 1

表达式与语句的指令模式

字面量     LOADK rd, const_id                 （func = 语言类型；REAL/LREAL 位模式按目标类型装载）
变量读     LOAD rd, slot                      （帧内直接 MOVE）
字段读     LOAD_OFF rd, <实例槽>, <偏移>
函数调用   <实参求值 → 参数寄存器>  CALL fn_id  MOVE rd, r0

NOT       <operand → t>  NOT rd, t
AND/OR    短路（必须跳转）：
          <lhs → rd>  JF(AND)/JT(OR) rd, L_end
          <rhs → t>   MOVE rd, t
          L_end:
比较      <l→t1> <r→t2>  CMP_xx rd, t1, t2
算术      <l→t1> <r→t2>  ADD/SUB/MUL/DIV rd, t1, t2
负号      <operand → t>  NEG rd, t

IF        <cond → t>  JF t, L_else
          <then body>  JMP L_end
          L_else: (ELSIF 逐级) <elsif cond → t> JF t, L_next ...
          L_end:
WHILE     L_loop: <cond → t>  JF t, L_end  <body>  JMP L_loop  L_end:

FB 调用（用户，共享体）：
          <每个实参求值 → 临时>  STORE_OFF <实例槽>, <字段偏移>, 临时
          LOADK r1, <实例值区地址>  CALL <fb_fn_id>
          （FB 函数体内：字段访问 = LOAD_PTR/STORE_PTR rd, r1, <字段偏移>）
内建      实参同左 → CAL <fb_id>, <实例槽>

常量统一进常量表（8B 原始值，位模式去重；BOOL / 整数 / 时间 / 浮点 / 日期），const_id = 首次出现序；LOADK 按 func 解释位模式
指令 func 位段 = 语言类型对应（func_of_name：宽度 × 符号 + F32/F64）

用户 FB 共享体（函数化，2026-08-26 实施）

FB 体共享会与「绝对字段地址」冲突（不同实例基址不同），V1 内联；V2 改为共享体函数化：

FB 编译为独立共享函数（fn_id 收集序）：r1 = 实例指针（值区地址，隐藏参数/this），字段访问 LOAD_PTR/STORE_PTR rd, r1, 字段偏移
调用点：实参 STORE_OFF（绝对槽）→ LOADK r1, c(实例addr) → CALL fb_fn_id（2 条指令替代整个展开体）
嵌套（FB 函数内调 FUNCTION）：实参区 r1..r7 会覆盖实例指针 → 调用点自动 MOVE t, r1 / 调用后 MOVE r1, t 保护
VAR_TEMP 落 FB 帧寄存器，帧每周期重建 → 天然每次调用重置（内联期的寄存器隔离 hack 退役）
多实例共享同一函数体，状态经 r1 指针隔离（count 等 VAR 仍在实例字段）
FB 无递归、无动态实例（链接层保证），函数化安全

映像拼装（V2）

头 128B：magic / version=2 / model=STATOR2 / cycle_limit / dt_ms / 工程哈希 /
        entry_fn_id / n_globals / n_consts / n_funcs / 各段偏移 /
        n_slots / values_size / meta / max_stack
函数表：收集序 fn_id → { nregs, code_offset(相对字节码段), code_len }
常量表：const_id → { value:u64 }（无 tag）
字节码：各函数指令连续
槽表：每条目 8B（addr:u32 + 预留:u32）
值段：全局 + FB 实例紧凑变宽
尾部：SHA-256（覆盖头部到值段末尾）

用 isa 的 enc_* 编码指令（变长 4/8/16/32B，前缀分区）
工程哈希用 12.3 的 compute_project_hash（FNV-1a 64）
--dump-map 可打印变量/槽映射（对照源码 ↔ 反汇编）

错误

稳定前缀 codegen error：

codegen error: register overflow (>256) in function 'f'
codegen error: constant table overflow
codegen error: no storage for 'x'
codegen error: no instance 't' in 'MAIN'
codegen error: recursive CALL/FB nesting too deep

完成标准

line1 能写出映像（函数字节码 + 槽表/值段 + 工程哈希 + SHA-256），StbView 校验通过
跳转回填无悬空（--disasm 抽查）
用例 1～9、13、15、17、18、20 编译出映像；负例（10/11/12/14/16/19）仍在前层被拒
全部构建 + ctest 无回归（14/14）

7.1 KiB Raw Blame History Unescape Escape