Go program 编译过程

package main

import "fmt"

func main() {
 fmt.Println("Hello Go")
}

编译前端

1. 词法分析
   • 将源代码翻译成 Token(最小语义结构)
2. 句法分析
   • Token 序列经过处理，变成语法树 AST
3. 语义分析
   • 类型检查
   • 类型推断
   • 函数调用内联
   • 逃逸分析

编译后端

4. 中间代码生成(SSA)
   • 处理不同平台的差异，生成中间代码
5. 代码优化
6. 机器码生成
   • 生成 Plan9 汇编代码
7. 链接
   • 将各个包(.a 文件)进行链接，包括 runtime

查看从代码到 SSA 中间码的过程

# windows
$env:GOSSAFUNC="main"
# linux
export GOSSAFUNC="main"

执行

go build main.go

，得到 ssa.html 文件。





从 sourses -> ast -> … -> genssa

查看 Plan9 汇编代码

go build -gcflags -S main.go

Go program 的入口

tips: 第一行代码并非为用户自定义的 main 方法

1. 首先进入
   
%GOROOT%\src\runtime

   下的对应的
   
rt0_xxx.s

   汇编文件，如在 windows 系统下，进入
   
rt0_windows_amd64.s

   ，执行
   
JMP _rt0_amd64(SB)

   ：
   
   
   
   
2. 调用
   
_rt0_amd64(SB)

   方法，该方法位于
   
%GOROOT%\src\runtime\asm_amd64.s

   ：
   
   
3. 该方法将调用命令参数 argc，argc 放入寄存器，随后调用
   
runtime·rt0_go(SB)

   ：
   
   

• 读取命令行参数。复制参数数量 argc 和参数值 argv 到栈上，参数可能有也可能没有，取决于启动程序时参数是否输入。
• 初始化
  
  g0
  
  执行栈。启动
  
  g0
  
  协程，
  
  g0
  
  是 Go 程序的第一个协程，且不归调度器管理，是为了调度协程而产生的协程。
• 经过一系列判断后，开始运行时检测
  
runtime.check

  ，该检测方法位于
  
%GOROOT%\src\runtime\runtime1.go

  。主要检测包括：
  
  
  • 检查各种类型的长度
  • 检查指针操作
  • 检查结构体字段的偏移量
  • 检查 atomic 原子操作
  • 检查 CAS 操作
  • 检查栈大小是否为 2 的幂次
• 初始化 runtime.args。对命令行中的参数进行处理，拷贝参数到 go 代码，参数数量赋值给 argc int32，参数值赋值给 argv **byte。
• 执行
  
runtime·osinit(SB)

  判断 cpu 核数，用于后续调度器的初始化
  
runtime·schedinit(SB)

  ：
  • 全局占空间内存分配
  • 加载命令行参数到 os.Args
  • 堆内存空间的初始化
  • 加载操作系统环境变量
  • 初始化当前系统线程
  • 垃圾回收器的参数初始化
  • 算法初始化
  • 设置 process 数量
• 取 runtime 主函数地址
  
MOVQ $runtime·mainPC(SB), AX

  ，创建启动主协程
  
runtime·newproc(SB)

  ，初始化调度器 M
  
runtime·mstart(SB)

  ，调度主协程用于运行 runtime.main，runtime 的 main 方法位于
  
%GOROOT%\src\runtime\proc.go

  。
• 主协程执行主函数。执行 runtime 中的 init 方法，启动垃圾回收器，执行用户包依赖的 init 方法，最后执行用户自定义的主函数 main.main()：