system合约源码分析

写在前面

system合约是EOS区块链最核心的智能合约，分析其源码可以一窥EOS的精妙之处。

文件结构

native 基础的数据结构和功能
delegate_bandwidth 带宽抵押与内存买卖
exchange_state 内存市场数据结构与bancor算法
eosio.system 关键数据结构
producer_pay和voting DPOS相关

接口

// *** native.hpp ***
newaccount
updateauth
deleteauth
linkauth
unlinkauth
canceldelay
onerror

// 更新区块链参数到链上
// require_auth(eosio)
void setparams(const blockchain_parameters& params);

// 设置用户特权级
// ispriv为bool值
void setpriv(account_name account, uint8_t ispriv);

数据结构

/* 区块链全局状态 */
struct eosio_global_state : public blockchain_parameters
{
   
	uint64_t max_ram_size = 64 * 1024 * 1024 * 1024; // 64GB
	uint64_t total_ram_bytes_reserved;
	int64_t total_ram_stake;
	block_timestamp last_porducer_schedule_update;
	uint64_t last_pervote_bucket_fill;
	int64_t pervote_bucket;
	int64_t perblock_bucket;
	uint32_t total_unpaid_blocks;
	int64_t total_activated_stake_time;
	uint64_t thresh_activated_stake_time;
	uint16_t last_producer_schedule_size;
	double total_producer_vote_weight;
	block_timestamp last_name_close;
}

// 区块链参数
struct blockchain_parameters
{
   
	uint64_t max_block_net_usage;
	uint32_t target_block_net_usage_pct;
	uint32_t max_transaction_net_usage;
	uint32_t base_per_transaction_net_usage;
	uint32_t net_usage_leeway;
	uint32_t context_free_discount_net_usage_num;
	uint32_t context_free_discount_net_usage_den;
	uint32_t max_block_cpu_usage;
	uint32_t target_block_cpu_usage_pct;
	uint32_t max_transaction_cpu_usage;
	uint32_t min_transaction_cpu_usage;
	uint64_t context_free_discount_cpu_usage_num;
	uint64_t context_free_discount_cpu_usage_den;
	uint32_t max_transaction_lifetime;
	uint32_t deferred_trx_expiration_window;
	uint32_t max_transaction_delay;
	uint32_t max_inline_action_size;
	uint16_t max_inline_action_depth;
	uint16_t max_authority_depth;
};

核心算法

SYSTEM合约的构造与析构

有一定EOS智能合约开发经验的朋友可以知道，在每次调用合约对外接口时，智能合约对应的类的构造函数和析构函数都是会被调用一遍的，如此使得合约类的构造析构函数会发挥特殊的作用。

构造
1.获取当前区块链参数
2.开启内存市场

析构
更新区块链参数

单例singleton
system合约类定义了两个特殊的成员变量，_gstate和_global。
_global为eosio::singleton<N(global), eosio_global_state>类型，_gstate为eosio_global_state类型。
这里涉及到eos内置的singleton，通过观察其定义，可以知道是通过eosio::multi_index存储实例的模板类单例。
eosio::singleton的用法通常会与EOS合约的构造析构函数结合起来，一个是singleton，一个是临时变量。在构造函数中，把singleton的值传到临时变量，其他接口都是通过操作临时变量来完成实现，最后在析构函数中把最新的值更新到singleton中。

带宽抵押

// N(userres) user_resources_table
user_resources {
   
	account_name owner // primary key
	asset        net_weight
	asset        cpu_weight
	int64_t      ram_bytes
}

// N(delband) del_bandwidth_table
delegated_bandwidth {
   
    account_name from
    account_name to // primary key
    asset        net_weight
	asset        cpu_weight
}

// N(refunds) refunds_request
refund_request {
   
	account_name owner // primary key
	time         request_time
	asset        net_amount
	asset        cpu_amount
}

+ void delegatebw(account_name from, 
				  account_name receiver,
				  asset stake_net_quantity,
				  asset stake_cpu_quantity,
				  bool transfer);