zkevm-docs/4-core.markdown

-# Overall Layout
-## Single-purpose
-### Gas & Refund
-已有设计，没实现。等待从钉钉文档搬运过来。
-## Versatile
+# 总体布局
+本段介绍结构体`CoreCircuitConfig`的列及其含义。
+## 单功能列 Single-purpose columns
+下面是core子电路中最简单的部分，单功能的列：
+```rust
+    /// transaction index, the index inside the block, repeated for rows in one execution state
+    pub tx_idx: Column<Advice>,
+    /// call id, unique for each call, repeated for rows in one execution state
+    pub call_id: Column<Advice>,
+    /// contract code address, repeated for rows in one execution state
+    pub code_addr: Column<Advice>,
+    /// program counter, repeated for rows in one execution state
+    pub pc: Column<Advice>,
+    /// the opcode, repeated for rows in one execution state
+    pub opcode: Column<Advice>,
+    /// row counter, decremented for rows in one execution state
+    pub cnt: Column<Advice>,
+```
 
-# Execution State in Versatile
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+- tx_idx指交易是区块的第几笔
+- call_id是我们在处理执行轨迹的时候，遇到新的call，就给其分配一个唯一的id。注意不是每次增加1的
+- code_addr是此时运行的合约代码的地址
+- pc是此时程序计数器的位置
+- opcode是此时程序计数器指向的指令
+- 较为难理解的是列cnt，它是为了在执行一步占用多行的情况下设计的。在执行状态这一章会详细讲解。
+
+core子电路中，行数的推进也意味着EVM程序执行轨迹的推进，如果某变化发生，那么下一行的这个列的值就会发生变化，也会有门约束约束这个变化。例如，下一步的pc要加2，那么witness的表中pc这列的值下一行就要加2，并且电路需要约束pc的差为2。
+
+## Versatile columns
+为了减少列的使用，缩减电路规模，我们设计了多功能的列。在不同的执行状态、不同的指令下，这些列起到不同的作用。除了上述单功能的列以外，其他我们需要的状态、变量等等，都使用多功能的列。
+
+目前设计有32个多功能的列，代码里呈现为
+```rust
+    /// versatile columns that serve multiple purposes
+    pub vers: [Column<Advice>; NUM_VERS],
+```
+其具体功能在执行状态一章会详细讲解。
+
+## 执行状态 Execution State in Versatile
+
+### 概念
+
+执行状态是core子电路中每一步骤的种类，用以区分不同步骤的不同操作。EVM中的步骤的种类是指令（或opcode），而电路中的步骤的种类是执行状态。指令与执行状态*基本*成一一对应关系。有些相似指令，可以用同一种执行状态概括这些指令的操作。有些指令操作过于复杂，需要用连续的多个执行步骤进行处理。执行步骤的设计理念是使得代码尽量简单。
+
+例如，逻辑运算指令AND OR XOR尽管运算不同，但是操作模式相似。因此为了减少重复代码，我们在core子电路中设计一种执行状态AND_OR_XOR，用以处理这三种指令。
+
+在代码里，使用enum来标识执行状态。执行状态的种类分为以下几种：
+#### 指令可对应的状态
+这类状态目的就是处理EVM的指令的执行轨迹。包括但不限于：
+```rust
+pub enum ExecutionState {
+    ......
+    STOP,
+    ADD,
+    MUL,
+    SUB,
+    EXP,
+    DIV_MOD,
+    ADDMOD,
+    MULMOD,
+    POP,
+    PUSH,
+    ISZERO,
+    AND_OR_XOR,
+    ......
+}
+```
+我们可以注意到，这两个名称“DIV_MOD”，“AND_OR_XOR”由下划线分隔了，意味着他们可以处理多个功能、逻辑相近的指令（DIV和MOD，AND、OR和XOR）。
+
+#### zkEVM电路内部的状态
+在zkEVM电路中为了处理一些非EVM指令的流程，需要使用一些内部状态。EVM中不存在此概念。包括：
+```rust
+pub enum ExecutionState {
+    ......
+    END_PADDING, // it has to be the first state as it is the padding state
+    BEGIN_TX_1, // start a tx, part one
+    BEGIN_TX_2, // start a tx, part two
+    END_BLOCK,
+    END_TX,
+    BEGIN_BLOCK,
+    ......
+}
+```
+#### EVM错误状态
+对于EVM执行智能合约遇到错误的情况，例如out of gas，stack overflow等等，我们也需要处理。因此需要使用一些状态来表示遇到了EVM的错误。还未设计。
+### 多行布局
+
+动态选择器 Dynamic Selector
+
+电路的约束，包括门约束和查找表约束，需要在不同执行状态下开启不同的。例如，都是3个操作数a b c的执行状态，加法ADD和乘法MUL的门约束，一个应是a+b-c=0，一个应是a*b-c=0。
+
+## Gas & Refund
+已有设计，没实现。等待从钉钉文档搬运过来。
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