詳解Cairo指令-ODAILY_OFF

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：

安全團隊：被標記為孫宇晨的地址從Aave撤回5000萬枚BUSD:10月21日消息，據派盾（PeckShield）監測，被標記為孫宇晨的地址從Aave V2中撤回5000萬枚BUSD，此外該地址還向Paxos Treasury相關地址轉入7000萬枚BUSD。[2022/10/21 16:33:47]

2.2指令校驗

如圖1所示，?個指令由以下元素組成：

過去一周Circle USDC流通量減少5億美元:金色財經報道，據Circle官網，10月6日至10月13日期間，Circle共發行21億美元USDC，贖回26美元USDC，USDC流通量減少5億美元。截至10月13日，USDC總流通量為457億美元，儲備量為458億美元，其中現金101億美元，短期美國國債357億美元。[2022/10/16 14:29:23]

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。

Robinhood漲超15% Q2凈虧損大幅收窄:8月3日消息，周三美股盤初，截至發稿，Robinhood(HOOD.US)漲12.03%，報10.65美元。Robinhood周二公布的財報顯示，該公司Q2凈營收為3.18億美元，同比下滑44%、環比增長6%，低于市場預期的3.212億美元;凈虧損為2.95億美元，較上年同期的凈虧損5.02億美元收窄41%、較Q1的凈虧損3.92億美元收窄25%。[2022/8/3 2:57:17]

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

新加坡金管局“積極審查”穩定幣監管措施:8月1日消息，新加坡金管局“積極審查”穩定幣監管措施。（金十）[2022/8/2 2:51:54]

?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>

#Conditionaljumps.

jmprel<offset>if<op>!

圖靈獎獲得者邁克爾·斯通布雷克：元宇宙落地尚早:金色財經報道，2014年圖靈獎獲得者、全球知名數據庫專家邁克爾·斯通布雷克在第八屆中國國際大數據產業博覽會上發表題為《如何從數據資產中獲得最大價值》的主旨演講，他認為，“數字經濟”有多層含義，里面不乏數字貨幣、數字化B-to-B供應鏈、數字服務、數字購物等“元素”，但表示“元宇宙落地尚早”，當下的“元宇宙”還只停留在概念階段，大多數時候被社交媒體和游戲廠商當做營銷口號、吸睛噱頭，這樣似是而非的“元宇宙”，只會讓該項技術落地變得越來越復雜。[2022/6/1 3:54:35]

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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