【源码阅读】EVMⅢ

news2025/2/25 9:48:38

参考[link](https://blog.csdn.net/weixin_43563956/article/details/127725385
大致流程如下：
编写合约 > 生成abi > 解析abi得出指令集 > 指令通过opcode来映射成操作码集 > 生成一个operation

以太坊虚拟机的工作流程：
由solidity语言编写的智能合约，通过编译器编译成bytecode，之后发到以太坊上，以太坊底层通过evm模块支持合约的执行和调用，调用时根据合约获取代码，即合约的字节码，生成环境后载入到 EVM 执行。

1、操作码opcodes.go

合约编译出来的bytecode中，一个OpCode就是上面的一位。opcodes按功能分为9组，以第一位十六进制数来分类，例如0x1x,0x2x。

opCodeRange	对应操作
0x0	arithmetic ops算数操作
0x10	comparison ops比较操作
0x20	crypto加密操作
0x30	closure state状态闭包
0x40	block operations区块操作
0x50	‘storage’ and execution存储和执行操作
0x60	pushes压栈操作
0x80	dups克隆操作
0x90	swaps交换操作
0xa0	logging ops日志操作
0xf0	closures闭包

2、合约contract.go

NewContract函数构造了新的合约，且如果是被合约调用，则复用该合约的 jumpdests。
validJumpdest函数用于验证给定的目标地址是否为有效的跳转目标。通过获取目标地址对应的操作码，判断是否为JUMPDEST类型。如果不是，则返回false，表示无效的跳转目标。调用c.isCode(udest)方法来进一步验证目标地址是否为有效的代码位置。如果是有效的代码位置，则返回true，表示有效的跳转目标；否则返回false。

func (c *Contract) validJumpdest(dest *uint256.Int) bool {
	udest, overflow := dest.Uint64WithOverflow()
	// PC cannot go beyond len(code) and certainly can't be bigger than 63bits.
	// Don't bother checking for JUMPDEST in that case.
	if overflow || udest >= uint64(len(c.Code)) {
		return false
	}
	// Only JUMPDESTs allowed for destinations
	if OpCode(c.Code[udest]) != JUMPDEST {
		return false
	}
	return c.isCode(udest)
}

isCode函数判断给定的地址是否为有效的代码段。

3、jump_table.go

这是跳转表。在不同的以太坊版本中，会填充不一样的字段。对指令的真正的解释函数是在这个部分里面，而不是在解释器当中。

其中frontierInstructionSet 这个对象包含了最基本的指令信息，其它是对这个集合的扩充，最全的一个是 constantinopleInstructionSet。
operation使用的时候以指令的opcode值为索引。其中包括指令的解释执行函数、要消耗的gas值、栈空间大小和消耗的内存空间大小函数（在memory.go中实现）。

type operation struct {
	// execute is the operation function
	execute     executionFunc
	constantGas uint64
	dynamicGas  gasFunc
	// minStack tells how many stack items are required
	minStack int
	// maxStack specifies the max length the stack can have for this operation
	// to not overflow the stack.
	maxStack int

	// memorySize returns the memory size required for the operation
	memorySize memorySizeFunc
}

针对不同的jump-table有不同的函数，里面有不同的解释执行函数。

在每一种类型中，实现不同的operation对象。
而validate函数用来检查jump_table中的操作是否为空。

func validate(jt JumpTable) JumpTable {
	for i, op := range jt {
		if op == nil {
			panic(fmt.Sprintf("op %#x is not set", i))
		}
		if op.memorySize != nil && op.dynamicGas == nil {
			panic(fmt.Sprintf("op %v has dynamic memory but not dynamic gas", OpCode(i).String()))
		}
	}
	return jt
}