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OllyMachine由一个汇编器（Assembler）和一个32位虚拟机（Virtual Machine）所组成。其核心为寄存器虚拟机（Register-Machine），拥有堆栈、寄存器结构以及相关的寻址方式，与x86 CPU比较相似。
OllyMachine是32位虚拟机，因此，它的有效寻址空间为：
有符号数 ： -2GB ～ +2GB
无符号数 ： 0 ～ 4GB
但是，在实际中可能达不到这么大的寻址空间（例如，现在大部分的机器的物理内存只有512MB），因此这只是一个理论值。
在OllyMachine虚拟机中，有83个通用寄存器以及3个隐含的寄存器。其中：
reg00、reg01、reg02 ... reg64、FreeBufferReg、FreeBufferSizeReg
以上这67个寄存器可以供用户自由使用。FreeBufferReg和FreeBufferSizeReg有其特殊用途，留待后面再说。
以及9个寄存器为：
eax、ecx、edx、ebx、esp、ebp、esi、edi、eip
这9个寄存器比较特殊，它们是我在设计OllyMachine时，为了方便程序员与OllyDbg进行交互而定义的特殊寄存器，对它们的操作将直接反映到OllyDbg的当前被调试进程上。
还有7个标志位寄存器：
CF、PF、AF、ZF、SF、DF、OF
这7个标志位寄存器对应着OllyDbg里面的相应的标志位，举例如下：
not cf mov zf, 0 mov pf, 1
另外，OllyMachine中还有2个隐含的寄存器，它们是：eip和esp。eip为指令指针寄存器，用来存放代码段中的偏移地址；esp为堆栈指针寄存器，用来指示栈顶的偏移地址。
注意！这2个隐含的寄存器必须区分于上面提到的那9个寄存器中的同名寄存器。主要的区别在于：上面那9个寄存器其实是引用自OllyDbg的当前被调试进程，程序员可以直接操纵它们，其结果相当于在OllyDbg中直接操纵对应的寄存器；而这2个隐含的寄存器则是属于OllyMachine CPU内部的，不能被程序员直接访问，我给它们取名为eip和esp只是由于我对x86 CPU体系的个人喜好。
OllyMachine CPU内部，还有一个隐含的EFlags寄存器，它是标志位寄存器。标志位往往用来作为后续条件转移指令的转移控制条件，所以称为条件码。在OllyMachine CPU内部，有以下2位标志位：
CF (Carry Flag) ： 进位标志，记录运算时从最高有效位产生的进位值。
ZF (Zero Flag) ： 零标志，运算结果为0时ZF位置1，否则置0。
OllyMachine拥有自己的一套指令集（opcode），它与用户的接口是一套被称为OllyMachine Script的汇编语言，用户通过编写汇编语言与OllyMachine打交道。
在运行前，OllyMachine会首先通过内置的Assembler把汇编语言源代码编译成字节码（byte codes），其工作流程如下图所示：
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通过Assembler生成字节码后，字节码即可送进虚拟机内部进行执行。
因此，实际上OllyMachine的工作流程是分成两个独立的步骤：
汇编（Assemble）
执行（Run in Virtual Machine）
我们也可以事先执行好汇编的步骤，即把源代码编译成一个字节码文件并保存起来，以后就可以直接用OllyMachine载入这个字节码文件而无需再次汇编，达到节省时间的目的。
OllyMachine有一个内置的汇编器，它是一个两遍扫描的LL(1)语法驱动汇编器。如果源程序中有词法、语法错误，会在编译期间被检测出来，并提示出错文件、行、单词以及出错类型给程序员，方便程序员进行debug。
请看下面这个例子程序：
mov reg00, reg73 // Error: "reg73" is invalid inc reg00 inc reg00, 1 // Error: "inc" doesn't need second operand exit: // Warning: unreferenced label
OllyMachine的汇编器会报错：
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OllyMachine在运行期如产生异常，会被捕捉（例如除0异常等），并且会给出导致异常的指令名称，以及dump出所有的字节码，供程序员进行debug。
请看下面这个例子程序：
mov reg00, 9 mov reg01, 3 sub reg01, 3 // now reg01 is 0 div reg00, reg01 // oh shit!
由于程序员的粗心产生了除0错误，于是就会导致OllyMachine捕获这个异常（依次显示下面的两个报错对话框）：
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