Program Yürütme

Özet

Programlar, LLVM aracılığıyla sBPF'e derlenir ve işlem başına 1,4 milyon CU bütçesiyle korumalı bir VM'de çalışır. Çalışma zamanı, derlenmiş 512 programa kadar önbelleğe alır, loglama, CPI, kripto ve bellek için sistem çağrıları sağlar ve yeni dağıtımları 1 slot geciktirir.

Derleme

Solana, programları Solana Bytecode Format (sBPF) içeren ELF binaries dosyalarına derlemek için LLVM kullanır. ELF ikili dosyası, zincir üzerinde yürütülebilir bir hesapta depolanır.

sBPF, Solana'nın eBPF bayt kodunun özel bir varyantıdır ve Solana çalışma zamanına göre özelleştirilmiştir. Standart eBPF değildir ve Solana'ya özgü değişiklikler içerir.

Program yazma

Solana programları öncelikli olarak üç yaklaşımdan biri kullanılarak Rust ile yazılır:

Anchor

Ortak kod tekrarını azaltmak için Rust makrolarını kullanan bir çerçeve. Çoğu geliştirici için önerilir.

Pinocchio

Hesaplama tüketimi ve ikili boyut için optimize edilmiş, hafif, sıfır kopyalı bir Rust kütüphanesi. Yaygın CPI'lar için programa özgü crate'ler içerir.

Native Rust

Çerçevesiz doğrudan Rust. Tam kontrol sağlar ancak daha fazla manuel uygulama gerektirir.

Bu yaklaşımlarda geçerli olan CPI kavramları ve örnekleri için Cross-Program Invocations bölümüne bakın.

Program yürütme modeli

Bir işlem işlendiğinde, çalışma zamanı her talimatı process_message() aracılığıyla sırayla yürütür. Her talimat için çalışma zamanı:

Talimat bağlamını hazırlar. Talimatın hesap indekslerini eşlemek, imzalayan ve yazılabilir bayrakları ayarlamak ve TransactionContext'i yapılandırmak için prepare_next_top_level_instruction() işlevini çağırır.
Ön derlemeleri kontrol eder. Program bir precompile ise, çalışma zamanı process_precompile() işlevini çağırır; bu işlev yine bir yığın çerçevesi iter ve çeker (push() ve pop() aracılığıyla) ancak sBPF VM ve program önbelleği aramasını atlayarak yerel kodu doğrudan yürütür.
Bir yığın çerçevesi iter. (3-6. adımlar, process_message()'den çağrılan InvokeContext::process_instruction() ve process_executable_chain() içinde gerçekleşir.) Talimat yığını yüksekliğini artıran ve yeniden giriş kuralını zorunlu kılan InvokeContext üzerinde push() çağrısı yapar: bir program, yalnızca anlık çağıran (talimat yığınının mevcut tepesindeki program) aynı program ise kendisini yeniden çağırabilir. Derin öz-özyineleme (A -> A -> A) yığın derinlik sınırlarına tabi olarak izin verilir. Diğer yeniden giriş desenleri (örneğin, A, B'yi çağırır, B, A'yı çağırır) InstructionError::ReentrancyNotAllowed döndürür.
Programı çözer. Çalışma zamanı, yükleyiciyi belirleyen process_executable_chain() işlevini çağırır. program account'ın sahibi native loader ise, program bir yerleşik programdır ve giriş noktası işlevi doğrudan ProgramCacheForTxBatch'ten aranır. Sahibin BPF yükleyicilerinden biri olması durumunda (bpf_loader_deprecated, bpf_loader, bpf_loader_upgradeable veya loader_v4), yükleyicinin kendi yerleşik giriş noktası çağrılır.
BPF programını yürütür. BPF programları için, loader entrypoint derlenmiş yürütülebilir dosyayı program önbelleğinden arar. Ardından execute() işlevi:
- Hesap verilerini düz bir parametre tamponuna serileştirir
- Yığın, heap ve bellek bölgeleriyle sBPF VM'i oluşturur
- Derlenmiş kodu çalıştırır ve yürütme sırasında hesaplama birimleri tüketir. Bütçe aşılırsa ComputationalBudgetExceeded döndürür.
- Hesap verilerini tampondan hesap durumuna geri seri dışı bırakır
Yığın çerçevesini çıkarır. pop() çağrısı yapar; bu, talimatın çalışma zamanının muhasebe kurallarını ihlal etmediğini doğrular (lamport bakiyeleri dengelidir, salt okunur hesaplar değiştirilmemiştir, hesap veri boyutları sınırlar dahilindedir).
Hesaplama birimlerini biriktirir. Talimat tarafından tüketilen hesaplama birimleri, saturating_add aracılığıyla işlem toplamına eklenir.

Program önbelleği

Çalışma zamanı, doğrulanmış ve derlenmiş programları depolayan global bir ProgramCache tutar. Çatal grafiğini algılar ve dağıtım görünürlük kurallarını, tahliyeyi ve epoch sınırı yeniden derlemesini yönetir.

Önbellek giriş türleri

Önbelleğe alınan her programın, çalışma zamanı davranışını belirleyen bir ProgramCacheEntryType değeri vardır:

Tür	Açıklama
`Loaded`	Doğrulanmış ve derlenmiş program, yürütmeye hazır.
`Builtin`	validator ikili dosyasına derlenmiş yerel program (System, Stake, Vote vb.). Zincir üzerinde depolanmaz.
`Unloaded`	Daha önce doğrulanmış ancak derlenmiş yürütülebilir dosyası alan açmak için bellekten tahliye edilmiş program. Kullanım istatistiklerini izlemeye devam eder. Yeniden doğrulama yapılmadan yeniden yüklenebilir.
`FailedVerification`	Mevcut özellik kümesi altında sBPF doğrulayıcısından geçemeyen programlar için mezar taşı. Özellik etkinleştirmeleri doğrulama kurallarını değiştirirse `Loaded` olabilir.
`Closed`	Açıkça kapatılan veya hiç dağıtılmamış programlar için mezar taşı. Bir yükleyiciye ait olan ancak yürütülebilir kod içermeyen hesaplar (tampon hesapları gibi) için de kullanılır.
`DelayVisibility`	Bir `Loaded` girdisi mevcut olduğu ancak henüz etkin olmadığı durumlarda (yani `effective_slot` değeri gelecekte olduğunda) `ProgramCacheForTxBatch::find()` tarafından döndürülen yapay mezar taşı. Önbellekte doğrudan saklanmaz.

Görünürlük gecikmesi

Yeni dağıtılan veya yükseltilen programlar hemen etkin olmaz. DELAY_VISIBILITY_SLOT_OFFSET sabiti 1'dir; yani slot N'de dağıtılan bir program slot N+1'de etkin hale gelir. Dağıtım slot'u süresince, yeni sürümü çağırma girişimi DelayVisibility döndürür ve çalışma zamanı "Program is not deployed." hatasını raporlar.

Tahliye politikası

Önbellek en fazla MAX_LOADED_ENTRY_COUNT (512) derlenmiş program girdisi tutar. Sınıra ulaşıldığında, en az kullanılan programlar Unloaded durumuna tahliye edilir. Kullanım, tx_usage_counter (her işlem programı referans aldığında artırılır) ve latest_access_slot aracılığıyla izlenir.

Epoch sınırı yeniden derlemesi

Bir özellik etkinleştirmesi, epoch sınırında ProgramRuntimeEnvironments değerini değiştirirse, önbelleğe alınan tüm programlar yeni ortama karşı yeniden derlenir.

Dönüş verisi

Programlar, sol_set_return_data sistem çağrısı aracılığıyla dönüş verisi ayarlayabilir. Veriler, veri baytlarını ve sistem çağrısını çağıran talimatın program_id'sini tutan bir işlem düzeyindeki TransactionReturnData yapısında depolanır. Maksimum boyut 1.024 bayttır (MAX_RETURN_DATA).

Anchor

Pinocchio

Native Rust

İçindekiler