Evm7种重要指令的实现原理：

Evm的所有指令定义都在core/vm/jump_table.go里实现的，而每个指令对应的操作函数都是在core/vm/instructions.go里实现的。

如果一个节点并发调用智能合约，那么对memory的操作是否有线程安全问题。不会，因为每执行一个交易，都会创建一个新的evm对象。只有最终写入statedb的数据会有线程安全问题。

基本原理：一个指令占一个字节，也就是8为，16进制从0x01到0xff，10进制从1到255。最多255个指令，如果加上0的话，就256个指令。evm执行指令的主要载体是栈。

栈里的dup函数实现把栈上的某个值存入intpool中。

1.Mload和Mstore指令（这里的m是memory的意思）

mload：花费32gas*数据大小，用途：取出栈顶的元素作为key，从memory中取出该key对应的value，存入initpoll中最新元素，并且把该值压入栈中。

Mstore：取出栈上的最新的两个数据，一个作为key，一个作为value，写入memory，并且存入initpoll中。initpoll也是一个栈的结构

func opMload(pc *uint64, interpreter *EVMInterpreter, contract *Contract, memory *Memory, stack *Stack) ([]byte, error) {offset := stack.pop()val := interpreter.intPool.get().SetBytes(memory.Get(offset.Int64(), 32))stack.push(val)interpreter.intPool.put(offset)return nil, nil}func opMstore(pc *uint64, interpreter *EVMInterpreter, contract *Contract, memory *Memory, stack *Stack) ([]byte, error) {// pop value of the stackmStart, val := stack.pop(), stack.pop()memory.Set32(mStart.Uint64(), val)interpreter.intPool.put(mStart, val)return nil, nil}// intPool is a pool of big integers that// can be reused for all big.Int operations.type intPool struct {pool *Stack}

2.sload和sstore指令（这里的s是statedb的意思）

sload：从statedb中取出合约地址下面的某个key对应的value值，存入栈的最新元素里。sload固定是200gas

Sstore：从栈中取中两个值作为key和value，然后在statedb中存入刚才取出的key和value，并且在initpool中放入该value。

func opSload(pc *uint64, interpreter *EVMInterpreter, contract *Contract, memory *Memory, stack *Stack) ([]byte, error) {loc := stack.peek()val := interpreter.evm.StateDB.GetState(contract.Address(), common.BigToHash(loc))loc.SetBytes(val.Bytes())return nil, nil}func opSstore(pc *uint64, interpreter *EVMInterpreter, contract *Contract, memory *Memory, stack *Stack) ([]byte, error) {loc := common.BigToHash(stack.pop())val := stack.pop()interpreter.evm.StateDB.SetState(contract.Address(), loc, common.BigToHash(val))interpreter.intPool.put(val)return nil, nil}

3.push1，push2… push32指令集，对应调用的是makePush(1,1)…makePush(32,32) 。gas费用都是3

实现的功能是：从字节指令代码数据中取出从pc计数器到x个指令出来，压入栈中。x为1到32。

// make push instruction functionfunc makePush(size uint64, pushByteSize int) executionFunc {return func(pc *uint64, interpreter *EVMInterpreter, contract *Contract, memory *Memory, stack *Stack) ([]byte, error) {codeLen := len(contract.Code)startMin := codeLenif int(*pc+1) < startMin {startMin = int(*pc + 1)}endMin := codeLenif startMin+pushByteSize < endMin {endMin = startMin + pushByteSize}integer := interpreter.intPool.get()stack.push(integer.SetBytes(common.RightPadBytes(contract.Code[startMin:endMin], pushByteSize)))*pc += sizereturn nil, nil}}

4.dup1，dup2… dup16指令，对应调用的是makeDup(1)…makeDup(16) 。gas费用都是3

dump是转存的意思，主要实现的是把栈中的某个元素压入栈顶

具体实现的功能是：从栈顶开始算起，把栈上第x个元素存入intpool的栈顶，并且把该元素也存入栈的栈顶。

// make dup instruction functionfunc makeDup(size int64) executionFunc {return func(pc *uint64, interpreter *EVMInterpreter, contract *Contract, memory *Memory, stack *Stack) ([]byte, error) {stack.dup(interpreter.intPool, int(size))return nil, nil}}func (st *Stack) dup(pool *intPool, n int) {st.push(pool.get().Set(st.data[st.len()-n]))}

5.swap1，swap2… swap16指令，对应调用的是makeSwap(1)…makeSwap(16) 。gas费用都是3

实现的功能是：把栈上的第x个元素和栈顶元素进行交换

// make swap instruction functionfunc makeSwap(size int64) executionFunc {// switch n + 1 otherwise n would be swapped with nsize++return func(pc *uint64, interpreter *EVMInterpreter, contract *Contract, memory *Memory, stack *Stack) ([]byte, error) {stack.swap(int(size))return nil, nil}}func (st *Stack) swap(n int) {st.data[st.len()-n], st.data[st.len()-1] = st.data[st.len()-1], st.data[st.len()-n]}

6.log1，log2… log4指令，对应调用的是makeLog(1)…makeLog(4) 。gas费用是 8gas* 字节大小

实现的功能是：根据栈的前两个元素作为key和size，从内存里取出相应的数据，存入statedb的journal（日志）里。1，2，3，4代表的是日志的主题，一次最多可以存入4个主题。

如果有多个主题，取数据的时候从data里切分出不同主题的数据。

// make log instruction functionfunc makeLog(size int) executionFunc {return func(pc *uint64, interpreter *EVMInterpreter, contract *Contract, memory *Memory, stack *Stack) ([]byte, error) {topics := make([]common.Hash, size)mStart, mSize := stack.pop(), stack.pop()for i := 0; i < size; i++ {topics[i] = common.BigToHash(stack.pop())}d := memory.Get(mStart.Int64(), mSize.Int64())interpreter.evm.StateDB.AddLog(&types.Log{Address: contract.Address(),Topics:  topics,Data:    d,// This is a non-consensus field, but assigned here because// core/state doesn't know the current block number.BlockNumber: interpreter.evm.BlockNumber.Uint64(),})interpreter.intPool.put(mStart, mSize)return nil, nil}}func (self *StateDB) AddLog(log *types.Log) {self.journal.append(addLogChange{txhash: self.thash})log.TxHash = self.thashlog.BlockHash = self.bhashlog.TxIndex = uint(self.txIndex)log.Index = self.logSizeself.logs[self.thash] = append(self.logs[self.thash], log)self.logSize++}

7.create，call，callcode，return

（1） Create指令实现的是创建合约，将会调用

res, addr, returnGas, suberr := interpreter.evm.Create(contract, input, gas, value)

（2）call指令实现的是调用合约，将会调用

 ret, returnGas, err := interpreter.evm.Call(contract, toAddr, args, gas, value)

（3）callcode指令实现的是一个合约调用其他合约，最终将会调用callcode方法，和call方法最大不同的是执行合约的上下文是调用者，而不是将要执行的合约。

ret, returnGas, err := interpreter.evm.CallCode(contract, toAddr, args, gas, value)

callcode一般发生在定义了多个合约，其中一个合约调用了其他合约的方法。

（4）return指令实现的是：从内存中，以栈顶的前两个元素作为偏移量和size，取出相应的数据放入intpool中，并返回数据

 func opReturn(pc *uint64, interpreter *EVMInterpreter, contract *Contract, memory *Memory, stack *Stack) ([]byte, error) {offset, size := stack.pop(), stack.pop()ret := memory.GetPtr(offset.Int64(), size.Int64())interpreter.intPool.put(offset, size)return ret, nil}

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Evm7种重要指令的实现原理

1.Mload和Mstore指令（这里的m是memory的意思）

2.sload和sstore指令（这里的s是statedb的意思）

3.push1，push2… push32指令集，对应调用的是makePush(1,1)…makePush(32,32) 。gas费用都是3

4.dup1，dup2… dup16指令，对应调用的是makeDup(1)…makeDup(16) 。gas费用都是3

5.swap1，swap2… swap16指令，对应调用的是makeSwap(1)…makeSwap(16) 。gas费用都是3

6.log1，log2… log4指令，对应调用的是makeLog(1)…makeLog(4) 。gas费用是 8gas* 字节大小

7.create，call，callcode，return

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5.swap1，swap2… swap16指令，对应调用的是makeSwap(1)…makeSwap(16) 。gas费用都是3

6.log1，log2… log4指令，对应调用的是makeLog(1)…makeLog(4) 。gas费用是 8gas* 字节大小

7.create，call，callcode，return

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