我們繼續(xù)挖礦代碼的分析，上篇我們看到了BitcoinMiner()函數(shù)的第二部分創(chuàng)建區(qū)塊和整合交易?，F(xiàn)在我們繼續(xù)往下看。
這部分首先申請了三塊內(nèi)存空間，做為哈希緩沖區(qū)，并16字節(jié)對齊(alignup<16>)。具體什么是字節(jié)地齊我在網(wǎng)上找了些概念我們也簡單介紹下：
現(xiàn)代計算機中內(nèi)存空間都是按照byte劃分的，從理論上講似乎對任何類型的變量的訪問可以從任何地址開始，但實際情況是在訪問特定類型變量的時候經(jīng)常在特定的內(nèi)存地址訪問，這就需要各種類型數(shù)據(jù)按照一定的規(guī)則在空間上排列，而不是順序的一個接一個的排放，這就是對齊。
對齊的作用和原因：各個硬件平臺對存儲空間的處理上有很大的不同。一些平臺對某些特定類型的數(shù)據(jù)只能從某些特定地址開始存取。比如有些架構(gòu)的CPU在訪問一個沒有進行對齊的變量的時候會發(fā)生錯誤,那么在這種架構(gòu)下編程必須保證字節(jié)對齊.其他平臺可能沒有這種情況，但是最常見的是如果不按照適合其平臺要求對數(shù)據(jù)存放進行對齊，會在存取效率上帶來損失。比如有些平臺每次讀都是從偶地址開始，如果一個int型（假設(shè)為32位系統(tǒng)）如果存放在偶地址開始的地方，那么一個讀周期就可以讀出這32bit，而如果存放在奇地址開始的地方，就需要2個讀周期，并對兩次讀出的結(jié)果的高低字節(jié)進行拼湊才能得到該32bit數(shù)據(jù)。顯然在讀取效率上下降很多。
以上就是字節(jié)對齊的函數(shù)模板。我們簡單說下原理：
（1）(nBytes-1)，表示對齊所需的對齊位，如：2字節(jié)對齊為1，4字節(jié)為11，8字節(jié)為111，16字節(jié)為1111...
（2）(u.n+(nBytes-1))，表示u.n補齊對齊所需數(shù)據(jù)
（3）&~(nBytes-1)，表示去除由于補齊造成的多余數(shù)據(jù)
（4） (u.n+(nBytes-1))&~(nBytes-1)，表示對齊后的數(shù)據(jù)
舉例：如8字節(jié)對齊。起始地始是6
6 + （8 - 1）=0000 0110 + 0000 0111 = 0000 1101
0000 1101 & ~(0000 0111) = 0000 1000 ?//去除由于補齊造成的多余數(shù)據(jù)
總的來說，這里使用字節(jié)對齊的目的是適配不同的cpu和提高對內(nèi)存的存取效率。然后調(diào)用FormatHashBuffers()格式化哈希緩沖區(qū)。
這個函數(shù)的 先定義了名為tmp的臨時結(jié)構(gòu)體，其中包括包含了區(qū)塊頭信息的block結(jié)構(gòu)和表示區(qū)塊哈希值的hash1。然后將相應區(qū)塊中的數(shù)據(jù)賦給相應的數(shù)據(jù)。我們這里說下pchPadding0和pchPadding1這兩個數(shù)組，表面上看沒什么用，其實這里就是我們前面說的字節(jié)對齊的擴展。目的是為了后面的FormatHashBlocks()格式化函數(shù)，因為了格式化相應的數(shù)據(jù)，所以需要固定的位數(shù)，也是為了加密用，由于加密算法涉及很多分組異或運算，一般加密分組就必須長度固定。這是我個人理解，如果大家有別的更好的解釋，歡迎指正并留言。
我的理解是這樣來的，在調(diào)用FormatHashBuffers(pblock, pmidstate, pdata, phash1)這個函數(shù)的參數(shù)中，都是固定好的內(nèi)存空間。其中pdata需要128 + 16字節(jié)，phash1需要64+16位。而我們的結(jié)構(gòu)體的內(nèi)存空間是不夠的，其中block的區(qū)塊頭信息的內(nèi)存大小為：（int + unit256+unit256 + int + int +int ）= (4 + 32 + 32 + 4 + 4 + 4) = 80字節(jié)。不夠128 + 16字節(jié)的,所以需要補位(pchPadding0[64] )正好補上 64字節(jié)，然后將多余的位數(shù)補0,也就是memset(&tmp,0,sizeof(tmp))的作用。最后通過FormatHashBlocks（）格式化tmp.block ,tmp.hash1的內(nèi)存數(shù)據(jù)。
下面的代碼就好理解了，首先將結(jié)構(gòu)體tmp內(nèi)存區(qū)域中的數(shù)據(jù)按字節(jié)反序交換，然后把tmp中的結(jié)構(gòu)對象block用pSHA256InitState定義的狀態(tài)以SHA256算法加密，作為pmidstate的數(shù)據(jù),最后使用memcpy將tmp.block的前128字節(jié)數(shù)據(jù)賦給傳過來的參數(shù)pdata,將tmp.hash1的前64字節(jié)數(shù)據(jù)賦給參數(shù)值pash1。
回到最上面的頭部代碼中。在調(diào)用完FormatHashBuffers()格式化緩存區(qū)后，將格式化后的數(shù)據(jù)的內(nèi)存地址賦給相應的指針變量：
這里的內(nèi)存地址nBlockTime,nBlockBits,nBlockNonce正好是FomatHashBuffers()中tmp結(jié)構(gòu)中nTime,nBits,nNonce的變量地址。
? ? 由于今天這篇文章比較抽象，涉及到字節(jié)對齊的知識和內(nèi)存格式化的知識，關(guān)于具體的算法原理，由于水平有限，也不是太清楚，希望大家也諒解并指正。我們也就先了解到這里。
作者：區(qū)塊鏈研習社比特幣源碼研讀班，black
