詳解Cairo指令-ODAILY_OFF:RES

1.指令結構

CairoCPU原生支持的word是一個域元素，而這個域是特征值大于P>2^63。每個指令會占用1到2個word，如果指令后面跟著立即值(="12345678")則該指令占用2個word，并且值存在第二個word里。每個指令的第一個word由以下元素組成：

2.狀態轉換

狀態轉換函數代表了一個通用的狀態轉換單元，而一個計算通常會分解成多個連續執行的指令，因此我們需要：

a.確保指令的內容，以及指令執行前后的狀態的有效性

b.確保執行的指令是一個有效的指令

2.1轉換邏輯

如果指令執行前后的狀態是一致的，那么其狀態的更新一定是按照以下邏輯執行：

Lido節點運營商Certus One近兩日已累計將400萬枚LDO轉入Binance:7月16日消息，據余燼監測，Lido節點運營商和投資方Certus One兩個小時前將200萬枚LDO（約460萬美元）轉入Binance，近兩日已累計轉入400萬枚，此前Certus One于7月14日凌晨向Binance存入1,999,900枚LDO。[2023/7/16 10:58:06]

2.2指令校驗

如圖1所示，?個指令由以下元素組成：

Base：將在紀念NFT上完善藝術品，講述建造者的故事:2月28日消息，Layer2網絡Base發文稱，其愿景是將超過10億人帶到鏈上；接下來的5天里，將在“Base, Introduced”NFT上完善藝術品，講述Base建造者的故事；從今天開始到3月6日，每天中午12點可以查看NFT的最新進展。[2023/3/1 12:35:02]

3.指令示例

3.1斷言相等

斷言相等指令可以用下述語法表示：

<left_handle_op>=<right_handle_op>

它確保了公式兩邊是相等的，否則程序的執行將會被返回。

Note2：除法和減法可以分別表示為具有不同操作數順序的乘法和加法。

assert指令可以被認為是一條賦值指令，其中?邊是已知的，另一邊是未知的。例如=4可以被認為是斷言的值為4，或者根據上下文將賦值為4。

Ether Capital CEO：現實世界資產的 \"代幣化時代 \"即將到來:金色財經報道，Ether Capital首席執行官Brian Mossoff表示，無論遇到什么挫折，開發者必須在代碼準備好的時候交付代碼，而不是在投資者出于利潤驅動的動機而要求交付代碼。未來是一個 \"代幣化的時代\"，現實世界的資產開始出現在Uniswap等市場上。有很多理由看好以太坊正在發生的事情，即使你現在還不能解除你的ETH抵押。[2023/1/20 11:22:03]

圖4給出了斷言相等指令的一些示例，以及每個指令對應的標志值：

解釋指令=5：

?為assert指令=>opcode=4

?next_ap=ap=>ap_update=00=0

?next_pc=pc+instruction_size=>pc_update=000=0

?op0和op1沒有addormul=>res_logic(res)=00=0

?存在立即數=>op1_src(op1)=001=1

比特幣全網未確認交易數量為9006筆:金色財經報道，BTC.com數據顯示，目前比特幣全網未確認交易數量為9006筆，全網算力為264.02 EH/s，24小時交易速率為3.02交易/s，目前全網難度為34.09 T，預測下次難度上調9.10%至37.20 T，距離調整還剩6天9小時。[2023/1/10 11:03:25]

?立即數地址指令地址相鄰=>off_op1=1

?等式左邊=>dst_reg(dst)=1

?等式左邊=>off_dst=1

?op0_reg/off_op0=>initalvalue(1/-1)//因為這個指令用不到這些flags，所以填充默認值

3.2條件和非條件跳轉

jmp指令允許更改程序計數器pc的值。

Cairo支持相對跳轉和絕對跳轉-分別用關鍵字rel和abs表示；jmp指令或許是有條件的，比如當某個內存單元的值不為0時，觸發jmp指令。

指令的語法如下所示：

#Unconditionaljumps.

jmpabs<adress>

jmprel<offset>

Galaxy將以6500萬美元收購比特幣礦企Argo的Helios設施，并向其提供3500萬美元貸款:12月28日消息，比特幣礦企 Argo Blockchain 同意向 Galaxy Digital 以 6500 萬美元價格出售其位于德州的 Helios 采礦設施，以避免破產。同時，Argo Blockchain 還將獲得 Galaxy Digital 提供的 3500 萬美元救助貸款，該筆貸款以前者的采礦設備為擔保。

此前報道，12 月 13 日，Argo Blockchain 向倫敦證券交易平臺提交文件，稱正在就出售其部分資產并進行設備融資交易進行高級談判，以加強其資產負債表并提高流動性。[2022/12/28 22:12:25]

#Conditionaljumps.

jmprel<offset>if<op>!

圖5給出了jmp指令的一些示例，以及每個指令對應的標志值：

解釋指令jmprel+：

?為jmp指令=>opcode=0

?next_ap=ap=>ap_update=b00=0

?next_pc=pc+res=>pc_update=b010=2

?res=op0+op1=>res_logic(res)=b01=1

?op1:=>op1_src(op1)=b010=2

?op1:=>off_op1=-7

?op0:=>op0_src(op0)=0

?op0:=>off_op0=1

?dst_reg/off_dst=>initalvalue(1/-1)///因為這個指令用不到這些flags，所以填充默認值

3.3call和ret

call和ret指令允許實現函數堆棧。call指令更新程序計數器(pc)和幀指針(fp)寄存器。程序計數器的更新類似于jmp指令。之前fp的值被寫入，以允許ret指令將fp的值重置為調用之前的值；類似地，返回的pc(調用指令后面指令的地址)被寫到，以允許ret指令跳回并繼續執行調用指令后面的代碼的執行。由于寫入了兩個存儲單元，ap向前進了2，fp被設置為新的ap。

指令的語法如下：

callret<adress>

callrel<offset>

ret

圖6給出了call和ret指令的一些示例，以及每個指令對應的標志值：

解釋指令callabs：

?為call指令=>opcode=0

?next_ap=ap=>ap_update=b00=0

?next_pc=res=>pc_update=b001=1

?res=op1=>res_logic(res)=b00=0

?op1:=>op1_src(op1)=b010=2

?op1:=>off_op1=4

?op0_reg/off_op0=>initalvalue(0/1)///因為這個指令用不到這些flags，所以填充默認值

?dst_reg/off_dst=>initalvalue(0/0)///因為這個指令用不到這些flags，所以填充默認值

3.4高級ap

指令ap+=<op>通過給定的操作數增加ap的值。

圖7給出了高級ap指令的一些示，以及每個指令對應的標志：

解釋指令ap+=123：

?為advancingap指令=>opcode=0

?next_ap=ap+res=>ap_update=b01=1

?next_pc=pc+instruction_size=>pc_update=b000=0

?res=op1=>res_logic(res)=b00=0

?op1=123=>op1_src(op1)=b001=1

?op1=123=>off_op1=1

?op0_reg/off_op0=>initalvalue(1/-1)///因為這個指令用不到這些flags，所以填充默認值

?dst_reg/off_dst=>initalvalue(1/-1)///因為這個指令用不到這些flags，所以填充默認值

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