自定义CPU架构下避免直接编码占用全部编码空间的方法

• 拆分立即数为多指令序列：把64位立即数拆成几段，用多条指令组合加载到寄存器里。比如先加载低32位到目标寄存器，再用移位指令把寄存器内容左移32位，最后用或指令合并高32位。汇编器可以自动识别大立即数，帮你生成对应的指令序列，不用手动拆分。

• 改用变长指令集：放弃固定64位指令长度，设计变长格式。基础指令保持64位，当要用到64位立即数时，用一个特殊的前缀位标记，后面紧跟一个64位的立即数块。CPU解码时看到标记位，就会读取后面的立即数数据，汇编器负责处理这种指令的拼接。

• 立即数压缩编码：针对常用的立即数场景做压缩，减少编码占用的位数：

  • 符号扩展：如果立即数是32位有符号数，只存32位，CPU解码时自动把它扩展成64位；
  • 零扩展：小范围无符号数（比如0到65535）只存16位，解码时补零到64位；
  • 模式编码：对全0、全1或者重复字节这类有规律的立即数，用几位标记模式，再加上少量参数，解码时自动展开成64位。

• 通过内存加载立即数：把64位立即数存在代码段的常量区域，用加载指令从内存地址读取到寄存器。汇编器会帮你把立即数放到合适的内存位置，生成对应的寻址指令。这种方式不用在指令里塞大立即数，实现起来简单，只是多了一次内存访问。

• 用扩展位复用指令格式：在64位指令里留几位当扩展标记。比如用1位标记当前指令需要扩展立即数，指令里的部分字段存立即数的低N位，后面再跟一个64位的数据块存高(64-N)位。CPU解码时会跨指令拼接出完整的64位立即数，汇编器负责处理这种拼接逻辑。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者bsdsylvia