指令集概述

灵犀指令集被定义为一个基本的整数指令集，称为基础指令集，它必须在任何实现中存在。基础指令集是图灵完备的，包含处理通用运算的所有基本指令。灵犀指令集还可以包含基于基础指令集的其他扩展，这些扩展可以由指令编码长度变化而增加，也可以由某种特殊的块类型引入。

灵犀指令集采用变长指令的编码模式，支持16位、32位、48位或64位的4种指令长度。由于指令长度都是16位基准的整数倍，因此这些指令必须在16位边界对齐。

不同长度指令介绍如下：

• 16位长度的指令称为压缩指令，定义在压缩指令扩展中。压缩指令的命名统一使用“C.”（或小写“c.”）作为前缀。
• 32位长度的指令称为标准指令，标准指令用于定义基础指令集，基础指令扩展和标准指令扩展。
• 48位长度的指令称为半长指令，定义在增强指令扩展中。半长指令的命名统一使用“HL.”（或小写“hl.”）作为前缀。
• 64位长度的指令称为长指令，定义在超长指令扩展中。长指令的命名统一使用“L.”（或小写“l.”）作为前缀。

其中，48位和64位字长的指令采用 前缀+后缀 这种拼接组合的方式进行编码，从而达到扩展指令空间以及提升指令表达能力的目的。同时为了能够在一种实现中，软件或程序员可以选用任意长度的指令来实现指定的功能，我们将4种字长的指令编码在同一套指令空间内。编码规则如下所述：

第一层编码逻辑中，最低位代表指令字长Width（简写为W）。Width位编码为0表示16位指令，编码为1则表示32位指令。

第二层编码逻辑中，通过Opcode字段将16bit和32bit指令空间进一步划分为对应字长的主指令空间、后缀指令空间和前缀指令空间，用于提供更长指令的组合编码。具体如下表：

Width	Opcode	分类	作用/要求
0	[0, 6]	16bit主指令	单独定义特定语义的指令，暂时不支持拼接前缀指令
0	7	16bit前缀指令	必须匹配主指令或后缀指令才有含义。通常用于补充额外信息
1	[0, 5]	32bit主指令	允许单独定义特定语义的指令，并且可拼接前缀指令
1	6	32bit后缀指令	必须匹配前缀指令才有含义，单独后缀指令无含义
1	7	32bit前缀指令	必须匹配主指令或后缀指令才有含义。通常用于补充额外信息

通过上面几类指令的有效组合定义了48bit和64bit字长的指令编码方式：

• 48位指令：由一个 16位前缀 拼接一个 32位主指令 或 32位后缀指令 构成。前缀部分主要用于扩展操作码和立即数的高位信息，从而满足长立即数加载和复杂内存操作的需求。
• 64位指令：由一个 32位前缀 和一个 32位主指令 或 32位后缀指令 拼接而成，为更极端的复杂操作提供足够的编码空间。

不同字长指令详细的空间分配情况请见指令空间分配小节。