2018-03-22 以太坊EVM虚拟机代码阅读

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以太坊EVM虚拟机代码阅读

1、 类图

整体来说,整个以太坊evm的实现主要是依赖3个类,分别是VM,Program和ProgramInvokeImpl,这里VM是虚拟机的主调用类,VM中的执行功能依靠Program来实现,Program需要调用的外部接口依靠ProgramInvokeImpl;

2、 初始化

                ProgramInvoke programInvoke =

                        programInvokeFactory.createProgramInvoke(tx, currentBlock, cacheTrack, blockStore);

                this.vm = new VM(config);

                this.program = new Program(track.getCodeHash(targetAddress), code, programInvoke, tx, config).withCommonConfig(commonConfig);

第一句用来创建ProgramInvokeImpl,第二句创建VM,第三句创建Program

3、 VM实现

VM只有3个函数,VM构造函数,step单步执行功能,play全部执行功能,而play是循环调用step实现,step比较复杂,内部通过调用Program实现

这里实际上就是每执行一步就先收gas,然后才执行操作,我们把以太坊指令分类,可以得到下面的表格:

以太坊的全部指令集也就这么多种类,就这样全部实现了。

如果从play函数来看,解析指令使用的方法是译码分派(decode-and-dispatch)方式,它是围绕一个主循环来组织的,要解析一条指令,就将其分配到属于该指令类型的解析程序。

4、 Program的实现

Program如前所说实际是个大的集合,实现了对内对外的调用,自己独立要处理的其实只有合约代码数据,指针,以及各种操作的包装。对指针的操作就是指针的获取,设置,下一步等;对数据的操作就是读取操作码,复制数据了

5、 ProgramInvokeImpl的实现

ProgramInvokeImpl实现主要是创建的时候记录了交易信息,块信息,和记录了外部的两个接口类Repository和BlockStore;

BlockStore可以获取块信息或做一些操作,但是虚拟机里面只是调用了通过块号获取块hash的功能

Repository类可以创建或删除账户,获取或设置账户状态,设置账户合约,存储账户相关的数据等操作

如果移植evm关键地方就是外部环境要提供这两个接口类的功能。实际就是要求平台支持账户模型。

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