ORC:Sin7y团队解读：Cairo - 指令

1.指令结构

CairoCPU原生支持的word是一个域元素，而这个域是特征值大于P?>2^63。每个指令会占用1到2个word，如果指令后面跟着立即值(="12345678")则该指令占用2个word，并且值存在第二个word里。每个指令的第一个word由以下元素组成：

2.状态转换

状态转换函数代表了一个通用的状态转换单元，而一个计算通常会分解成多个连续执行的指令，因此我们需要：

a.?确保指令的内容，以及指令执行前后的状态的有效性

b.确保执行的指令是一个有效的指令

2.1转换逻辑

币安将于5月11日移除部分现货交易对:5月9日消息，币安宣布将于 5 月 11 日 11:00 移除 AR/BNB、BURGER/BNB、JASMY/BNB、JASMY/ETH、OMG/BTC 现货交易对，5 月 11 日 14:00 移除 PROS/ETH、UNFI/ETH、VIB/ETH、VITE/BUSD、WAVES/BNB、WRX/BNB 现货交易对。[2023/5/9 14:52:19]

如果指令执行前后的状态是一致的，那么其状态的更新一定是按照以下逻辑执行：

Trezor CEO：比特币价格并不比财务独立更重要:1月13日消息，加密硬件公司Trezor新任命的首席执行官Matěj ?ák认为，比特币支持的财务独立性是加密货币的最大好处，而且比其市场更重要。Matěj ?ák表示，2023年将以市场整合为标志，现在Trezor有很好的机会改进其产品，为即将到来的牛市做准备。

Trezor首席执行官指出，比特币的易用性是Trezor今年将继续关注的主要方向之一，因为BTC和加密仍然经常被视为复杂的技术概念。我们的使命是让普通用户更容易获得自我监管。与普遍看法相反，比特币并不是一种复杂的工具，而是一种具有巨大潜力的简单技术。Trezor首席执行官说，这是因为比特币解锁了独特的功能，可以与僵化的传统金融系统竞争。（Cointelegraph）[2023/1/13 11:10:55]

2.2指令校验

如图1所示，?个指令由以下元素组成：

3.指令示例

3.1断言相等

Torches权益NFT白名单现已开放:据官方消息，KuCoin Community Chain(KCC) 上第一借贷协议Torches宣布将于7月9日开启创世NFT Torchlight的铸造，用户现可通过参与官方活动获取白名单，获得白名单的用户最多一次可铸造5个NFT。

Torchlight是Torches社群的荣誉及权益证明，持有Torchlight可以获得多重权益，包括加速Torches Point挖矿速度等。在近期举办的积分挖矿活动中，使用Torchlight最高可获得900%的挖矿加速。

目前，Torches已经由派盾完成合约审计。[2022/6/29 1:39:13]

断言相等指令可以用下述语法表示：

<left_handle_op>=<right_handle_op>

它确保了公式两边是相等的，否则程序的执行将会被返回。

Note2：除法和减法可以分别表示为具有不同操作数顺序的乘法和加法。?

assert指令可以被认为是一条赋值指令，其中?边是已知的，另一边是未知的。例如=4可以被认为是断言的??值为4，或者根据上下文将赋值为4。

图4给出了断言相等指令的一些示例，以及每个指令对应的标志值：

Web3 数字身份平台Unstoppable Domains宣布与ShapeShift集成:金色财经报道，Web3 数字身份平台Unstoppable Domains宣布与去中心化、非托管加密货币平台ShapeShift集成.?现在，ShapeShift 客户将能够用可读的 NFT 域名替换复杂的钱包地址，因此他们可以像发送电子邮件一样轻松地发送加密资产（BTC 和 ETH）。在接下来的几周内，ShapeShift 和 Unstoppable Domains将向所有FOX代币持有者提供免费的NFT域名。[2022/6/23 1:25:16]

解释?指令=5：

?为assert指令=>opcode=4?

?next_ap=ap=>ap_update=00=0?

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

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

?存在立即数=>op1_src(op1)=001=1?

?立即数地址指令地址相邻=>off_op1=1?

市场价格体现出美联储未来两次会议各加息50基点的不确定性加大:5月25日消息，美联储掉期体现出未来两次会议加息溢价略微低于100个基点，表明美联储在6月和7月两次会议各加息50个基点的不确定性加大。美联储掉期现在显示，美联储未来两次会议将累计加息约98个基点，到9月会议将加息132个基点，低于周二收盘时预期的134个基点；到12月会议的加息幅度预期为182个基点，周二收盘时为184个基点；到明年年中的最终利率预期为2.93％左右，周二收盘时为2.95％。 （金十）[2022/5/25 3:41:11]

?等式左边=>dst_reg(dst)=1?

?等式左边=>off_dst=1?

?op0_reg/off_op0=>initalvalue(1/-1)//因为这个指令用不到这些flags，所以填充默认值

3.2条件和非条件跳转?

jmp指令允许更改程序计数器pc的值。?

Cairo支持相对跳转和绝对跳转-分别用关键字rel和abs表示；jmp指令或许是有条件的，比如当某个内存单元的值不为0时，触发jmp指令。

指令的语法如下所示：?

#Unconditionaljumps.?

jmpabs<adress>

jmprel?<offset>

#Conditionaljumps.?

jmprel<offset>if<op>!?

图5给出了jmp指令的一些示例，以及每个指令对应的标志值：

解释?指令jmprel+：?

?为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)///因为这个指令用不到这些flags，所以填充默认值

3.3call和ret?

call和ret指令允许实现函数堆栈。call指令更新程序计数器(pc)和帧指针(fp)寄存器。程序计数器的更新类似于jmp指令。之前fp的值被写入，以允许ret指令将fp的值重置为调用之前的值；类似地，返回的pc(调用指令后面指令的地址)被写到，以允许ret指令跳回并继续执行调用指令后面的代码的执行。由于写入了两个存储单元，ap向前进了2，fp被设置为新的ap。

指令的语法如下：

callret<adress>

callrel<offset>?

ret

图6给出了call和ret指令的一些示例，以及每个指令对应的标志值：

解释?指令callabs：

?为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)///因为这个指令用不到这些flags，所以填充默认值?

?dst_reg/off_dst=>initalvalue(0/0)///因为这个指令用不到这些flags，所以填充默认值

3.4高级ap?

指令ap+=<op>通过给定的操作数增加ap的值。?

图7给出了高级ap指令的一些示，以及每个指令对应的标志：

解释?指令ap+=123：?

?为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)///因为这个指令用不到这些flags，所以填充默认值?

?dst_reg/off_dst=>initalvalue(1/-1)///因为这个指令用不到这些flags，所以填充默认值

参考

SpecificationforCairo:https://arxiv.org/pdf/2109.14534.pdf

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来源：金色财经

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