以太坊虚拟机工作原理（web3官网）

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以太坊虚拟机（EVM）是以太坊区块链的核心组成部分，它为智能合约的执行提供了环境，EVM的工作原理涉及到多个方面，下面将详细解析其工作原理。

虚拟机概念

虚拟机（Virtual Machine，VM）是一种模拟计算机硬件的软件程序，它可以在宿主机上运行，并具有独立的操作系统和应用程序，EVM作为以太坊的虚拟机，负责执行智能合约中的代码。

EVM工作原理

数据存储

EVM的数据存储包括账户状态和合约代码,账户状态包括余额、代码地址、代码大小、存储和合约调用计数器，合约代码存储在合约地址中，合约执行时，虚拟机会读取并执行这些代码。

调用栈

EVM使用调用栈来处理函数调用,调用栈是一种数据结构，用于存储函数调用时的参数、返回值和局部变量，当执行一个函数时，虚拟机会将参数压入调用栈，并在函数执行完毕后返回结果。

操作码

EVM的操作码是一组指令,用于执行各种操作，如数据存储、计算、条件判断等，每个操作码对应一个特定的功能，虚拟机根据操作码执行相应的操作。

交易和区块

EVM的执行过程与交易和区块紧密相关,交易是用户发起的智能合约调用，区块是交易集合，虚拟机在执行智能合约时，需要读取区块中的交易数据，并根据交易内容执行相应的操作。

交易执行

当交易被提交到区块链后,EVM会按照以下步骤执行：

（1）验证交易签名：确保交易是由合法的账户发起的。

（2）读取账户状态：获取合约账户的余额、代码地址、代码大小、存储和合约调用计数器。

（3）执行合约代码：根据合约代码中的操作码，对调用栈进行操作，处理数据存储、计算、条件判断等。

（4）更新账户状态：在合约执行过程中，可能会修改账户的余额、存储等状态，虚拟机需要更新这些状态。

（5）生成交易结果：合约执行完成后，虚拟机会生成交易结果，包括返回值、日志等信息。

添加到区块

交易执行完成后,虚拟机会将交易结果添加到区块中，并将区块提交到区块链，其他节点验证区块的有效性后，将其添加到区块链中。

以太坊虚拟机（EVM）作为以太坊区块链的核心组成部分，为智能合约的执行提供了环境，其工作原理涉及到数据存储、调用栈、操作码、交易和区块等多个方面，了解EVM的工作原理有助于我们更好地理解以太坊区块链和智能合约的运行机制。

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