Neo虛擬機怎么實現

這篇“Neo虛擬機怎么實現”文章的知識點大部分人都不太理解，所以小編給大家總結了以下內容，內容詳細，步驟清晰，具有一定的借鑒價值，希望大家閱讀完這篇文章能有所收獲，下面我們一起來看看這篇“Neo虛擬機怎么實現”文章吧。

框架

虛擬機所處的位置

在框架圖中，我們可以看出Virtual Machine有以下作用

1. 讀取Opcode（smart contract），在Execution Engine中執行

2. Execution Engine可以進行邏輯運算

3. Interop Service可以調用External Data

4. 系統調用（OP_SYSCALL）可以訪問區塊鏈賬本的信息

下面我們先看一下虛擬機如何讀取Opcode。

VM對象關系

關鍵的幾個對象

1. Execution Engine：執行引擎

2. Execution Context：執行上下文

3. Stack Item：堆棧的一條數據

4. Crypto：C#的加密庫

執行引擎

1. IScriptTable里面存貯了AppCall命令可以調用的其他contract的代碼，這一塊需要研究一下區塊鏈的實現，這個以后再仔細研究。

2. InteropService專門用來響應SYSCALL，具體有哪些是系統調用，用來干什么的，后面通過例子再來說明。

3. InvocationStack是調用棧，傳入參數，調用其他合約都會有一個新的調用棧

4. EvaluationStack是計算棧，用來執行操作

5. AltStack是備用棧，計算棧算出的中間結果可以保存在備用棧

執行上下文 

每個變量都蠻好理解的，重點是下面看看怎么用的。

vm代碼執行流程

1. 構造，此時可以傳入script container，script table，后面我們看看在區塊鏈上這些都是從哪里來的，這里只專注于vm的執行流程，暫且不深究了。
   2.加載.avm，avm是編譯器編譯出來的一串數字，通過engine.LoadScript可以加載。

2. execute開始執行, 下面看一下代碼

   public void Execute()
        {
            State &= ~VMState.BREAK;
            while (!State.HasFlag(VMState.HALT) && !State.HasFlag(VMState.FAULT) && !State.HasFlag(VMState.BREAK))
                StepInto();
        }

 public void StepInto()
        {
            if (InvocationStack.Count == 0) State |= VMState.HALT;
            if (State.HasFlag(VMState.HALT) || State.HasFlag(VMState.FAULT)) return;
            OpCode opcode = CurrentContext.InstructionPointer >= CurrentContext.Script.Length ? OpCode.RET : (OpCode)CurrentContext.OpReader.ReadByte();
            try
            {
                ExecuteOp(opcode, CurrentContext);
            }
            catch
            {
                State |= VMState.FAULT;
            }
        }

看一下這行代碼，OpCode opcode = CurrentContext.InstructionPointer >= CurrentContext.Script.Length ? OpCode.RET : (OpCode)CurrentContext.OpReader.ReadByte();

1. 代碼執行完了以后，插入OpCode.RET

2. 如果不是RET，則read一個字節的opcode

ExecuteOp函數就是具體的執行OpCode的語義，我們通過一個例子來說明

具體的一個例子

還是上次的那個代碼

using Neo.SmartContract.Framework;
using Neo.SmartContract.Framework.Services.Neo;

public class Sum : SmartContract
{
    public static int Main(int a, int b)
    {
        return a + b;
    }
}

測試虛擬機的代碼

using System;
using System.IO;
using System.Linq;
using Neo;
using Neo.VM;
using Neo.Cryptography;

namespace ConsoleApplication1
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var engine = new ExecutionEngine(null, Crypto.Default);
            engine.LoadScript(File.ReadAllBytes(@"C:\……\Test1.avm")); 

            using (ScriptBuilder sb = new ScriptBuilder())
            {
                sb.EmitPush(4); // 對應形參 b
                sb.EmitPush(3); // 對應形參 a
                engine.LoadScript(sb.ToArray());
            }

            engine.Execute(); // 開始執行

            var result = engine.EvaluationStack.Peek().GetBigInteger(); // 在這里設置返回值
            Console.WriteLine($"執行結果 {result}");
            Console.ReadLine();
        }
    }
}

以上就是關于“Neo虛擬機怎么實現”這篇文章的內容，相信大家都有了一定的了解，希望小編分享的內容對大家有幫助，若想了解更多相關的知識內容，請關注億速云行業資訊頻道。