GO语解惑:从源码分析GO程序的入口

第一次,站长亲自招 Gopher 了>>>

起因

最近几天学完了GO语言,但是教材里给出的信息太少,不能满足需要。于是在网上看了许多博文,这就发现其中有许多冲突之处,使人越发迷惑。为了解惑,我深入分析了一下GO语言而小有心得,想把其中的一些分享给大家,希望能提高大家的学习效率。

GO语言的真正入口

GO语言的runtime.Caller方法会提供当前goroutine的栈上的函数调用信息,主要有当前的PC值和调用的文件和行号。若无法获得信息,第四个返回的值为false。当我们在main.main里使用这个函数(本函数为转载):

func main() {
  for skip := 0; ; skip++ {
    pc, file, line, ok := runtime.Caller(skip)
    if !ok {
      break
    }
    fmt.Printf("skip = %v, pc = %v, file = %v, line = %v\n", skip, pc, file, line)
  }
  // Output:
  // skip = 0, pc = 4198453, file = caller.go, line = 10
  // skip = 1, pc = 4280066, file = $(GOROOT)/src/pkg/runtime/proc.c, line = 220
  // skip = 2, pc = 4289712, file = $(GOROOT)/src/pkg/runtime/proc.c, line = 1394
}

根据这里的显示入口是:runtime.goexit -> runtime.main -> main.main 。

这不合常理啊!通过分析runtime.goexit的代码,无法确认它调用runtime.main。后来又看到有人讲GO语言的入口在src/lib9/main.c。所以我认为有必要分析一下源码,找出它真正的入口,因为我太疑惑了。

从链接器源码开始

链接器是最终生成可执行文件的工具,我们如果要查看入口,就从它开始。本人使用的是32bit windows 1.21版的GO安装包,所以就从8l的代码开始。首先定位到它的main函数:GO/src/cmd/8l/obj.c/main,具体细节不表,在这里它调用了libinit。libinit的最后几行是关键:

if(INITENTRY == nil) {
		INITENTRY = mal(strlen(goarch)+strlen(goos)+20);
		if(!flag_shared) {
			sprint(INITENTRY, "_rt0_%s_%s", goarch, goos);
		} else {
			sprint(INITENTRY, "_rt0_%s_%s_lib", goarch, goos);
		}
	}
	lookup(INITENTRY, 0)->type = SXREF;

函数的真正入口就是这个INITENTRY,在我的版本上它被指向GO/src/pkg/runtime/rt0-windows_386.s。在这个libinit之后,INITENTRY被放在HASH表然后又DUMP到可执行文件这些细节跟主题无关,可能有很多人对此有兴趣,但这里我也就不表了。

汇编入口

PLAN9格式的汇编语言,GO/src/pkg/runtime/rt0_windows_386.s内容如下:

TEXT _rt0_386_windows(SB),NOSPLIT,12ドル

MOVL12(SP), AX

LEAL16(SP), BX

MOVLAX, 4(SP)

MOVLBX, 8(SP)

MOVL$-1, 0(SP) // return PC for main

JMPmain(SB) //这个main在哪里呢?就在下面!

TEXT main(SB),NOSPLIT,0ドル

JMP_rt0_go(SB) //这个_rt0_go在哪里?

继续转到GO/src/pkg/runtime/asm_386.s:

TEXT _rt0_go(SB),NOSPLIT,0ドル

// copy arguments forward on an even stack

MOVLargc+0(FP), AX

MOVLargv+4(FP), BX

SUBL128,ドル SP// plenty of scratch

ANDL$~15, SP

MOVLAX, 120(SP)// save argc, argv away

MOVLBX, 124(SP)

// set default stack bounds.

// _cgo_init may update stackguard.

MOVL$runtime·g0(SB), BP

LEAL(-64*1024+104)(SP), BX

MOVLBX, g_stackguard(BP)

MOVLBX, g_stackguard0(BP)

MOVLSP, g_stackbase(BP)

// find out information about the processor we're on

MOVL0,ドル AX

CPUID

CMPLAX, 0ドル

JEnocpuinfo

MOVL1,ドル AX

CPUID

MOVLCX, runtime·cpuid_ecx(SB)

MOVLDX, runtime·cpuid_edx(SB)

nocpuinfo:

// if there is an _cgo_init, call it to let it

// initialize and to set up GS. if not,

// we set up GS ourselves.

MOVL_cgo_init(SB), AX

TESTLAX, AX

JZneedtls

MOVL$setmg_gcc<>(SB), BX

MOVLBX, 4(SP)

MOVLBP, 0(SP)

CALLAX

// update stackguard after _cgo_init

MOVL$runtime&middot;g0(SB), CX

MOVLg_stackguard0(CX), AX

MOVLAX, g_stackguard(CX)

// skip runtime&middot;ldt0setup(SB) and tls test after _cgo_init for non-windows

CMPL runtime&middot;iswindows(SB), 0ドル

JEQ ok

needtls:

// skip runtime&middot;ldt0setup(SB) and tls test on Plan 9 in all cases

CMPLruntime&middot;isplan9(SB), 1ドル

JEQok

// set up %gs

CALLruntime&middot;ldt0setup(SB)

// store through it, to make sure it works

get_tls(BX)

MOVL0ドルx123, g(BX)

MOVLruntime&middot;tls0(SB), AX

CMPLAX, 0ドルx123

JEQok

MOVLAX, 0// abort

ok:

// set up m and g "registers"

get_tls(BX)

LEALruntime&middot;g0(SB), CX

MOVLCX, g(BX)

LEALruntime&middot;m0(SB), AX

MOVLAX, m(BX)

// save m->g0 = g0

MOVLCX, m_g0(AX)

CALLruntime&middot;emptyfunc(SB)// fault if stack check is wrong

// convention is D is always cleared

CLD

CALLruntime&middot;check(SB)

// saved argc, argv

MOVL120(SP), AX

MOVLAX, 0(SP)

MOVL124(SP), AX

MOVLAX, 4(SP)

CALLruntime&middot;args(SB)

CALLruntime&middot;osinit(SB)

CALLruntime&middot;hashinit(SB)

CALLruntime&middot;schedinit(SB)

// create a new goroutine to start program

PUSHL$runtime&middot;main&middot;f(SB)// entry

PUSHL0ドル// arg size

ARGSIZE(8)

CALLruntime&middot;newproc(SB)

ARGSIZE(-1)

POPLAX

POPLAX

// start this M

CALLruntime&middot;mstart(SB)

INT 3ドル

RET

DATAruntime&middot;main&middot;f+0(SB)/4,$runtime&middot;main(SB)

GLOBLruntime&middot;main&middot;f(SB),RODATA,4ドル

反汇编验证

随便编译一个GO程序,用W32ASM验证一下。

200419560 sub esp, 0000000C

:00419563 mov eax, dword pt: [esp+0C]

:O041967ドル lea ebx, dword ptr [esp+10]

:004196ドルB mov dword pct [esp+04], eax

:0041956F mnv dword pt: [esp+08], ebx

:00419S73 mov dword ptr [esp], FFFFFFFF

:004197ドルA jmp test.00419S80

.......

:00417C90 mov eax, dword pt: [esp+04]

:0O417C94 mov ebx, dword pct [esp+08]

200417098 sub esp, 00000080

:00417C9E and esp, FFFFFFFO

:00417CA1 mov dword ptr [esp+78], eax

:0O417CA9 mov ebp, 00447300

:00417CAE lea ebx, dword pt: [esp-0000FF98]

:00417CB5 mov dword pt: [ebp+40], ebx

:00417CB8 mov dword pt: [ebp+00], ebx

:0O417CBB mov dword pct [ebp+O4], esp

上面是rt0_windows_386.s部分,下面是asm_386.s部分。对比可知,这才是GO程序的真正入口。

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本文来自:开源中国博客

感谢作者:sz_Promi

查看原文:GO语解惑:从源码分析GO程序的入口

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