Kubernetes
Kubernetes
我们从一个 Hello World
的例子开始:
1package main
2
3import "fmt"
4
5func main() {
6 fmt.Println("hello world")
7}
在项目根目录下执行:
1go build -gcflags "-N -l" -o hello src/main.go
-gcflags "-N -l"
是为了关闭编译器优化和函数内联,防止后面在设置断点的时候找不到相对应的代码位置。
得到了可执行文件 hello,执行:
1[qcrao@qcrao hello-world]$ gdb hello
进入 gdb 调试模式,执行 info files
,得到可执行文件的文件头,列出了各种段:
同时,我们也得到了入口地址:0x450e20。
1(gdb) b *0x450e20
2Breakpoint 1 at 0x450e20: file /usr/local/go/src/runtime/rt0_linux_amd64.s, line 8.
这就是 Go 程序的入口地址,我是在 linux 上运行的,所以入口文件为 src/runtime/rt0_linux_amd64.s
,runtime 目录下有各种不同名称的程序入口文件,支持各种操作系统和架构,代码为:
1TEXT _rt0_amd64_linux(SB),NOSPLIT,$-8
2 LEAQ 8(SP), SI // argv
3 MOVQ 0(SP), DI // argc
4 MOVQ $main(SB), AX
5 JMP AX
主要是把 argc,argv 从内存拉到了寄存器。这里 LEAQ 是计算内存地址,然后把内存地址本身放进寄存器里,也就是把 argv 的地址放到了 SI 寄存器中。最后跳转到:
1TEXT main(SB),NOSPLIT,$-8
2 MOVQ $runtime·rt0_go(SB), AX
3 JMP AX
继续跳转到 runtime·rt0_go(SB)
,位置:/usr/local/go/src/runtime/asm_amd64.s
,代码:
1TEXT runtime·rt0_go(SB),NOSPLIT,$0
2 // 省略很多 CPU 相关的特性标志位检查的代码
3 // 主要是看不懂,^_^
4
5 // ………………………………
6
7 // 下面是最后调用的一些函数,比较重要
8 // 初始化执行文件的绝对路径
9 CALL runtime·args(SB)
10 // 初始化 CPU 个数和内存页大小
11 CALL runtime·osinit(SB)
12 // 初始化命令行参数、环境变量、gc、栈空间、内存管理、所有 P 实例、HASH算法等
13 CALL runtime·schedinit(SB)
14
15 // 要在 main goroutine 上运行的函数
16 MOVQ $runtime·mainPC(SB), AX // entry
17 PUSHQ AX
18 PUSHQ $0 // arg size
19
20 // 新建一个 goroutine,该 goroutine 绑定 runtime.main,放在 P 的本地队列,等待调度
21 CALL runtime·newproc(SB)
22 POPQ AX
23 POPQ AX
24
25 // 启动M,开始调度goroutine
26 CALL runtime·mstart(SB)
27
28 MOVL $0xf1, 0xf1 // crash
29 RET
30
31
32DATA runtime·mainPC+0(SB)/8,$runtime·main(SB)
33GLOBL runtime·mainPC(SB),RODATA,$8
参考文献里的一篇文章【探索 golang 程序启动过程】研究得比较深入,总结下:
- 检查运行平台的CPU,设置好程序运行需要相关标志。
- TLS的初始化。
- runtime.args、runtime.osinit、runtime.schedinit 三个方法做好程序运行需要的各种变量与调度器。
- runtime.newproc创建新的goroutine用于绑定用户写的main方法。
- runtime.mstart开始goroutine的调度。
最后用一张图来总结 go bootstrap 过程吧:
main 函数里执行的一些重要的操作包括:新建一个线程执行 sysmon 函数,定期垃圾回收和调度抢占;启动 gc;执行所有的 init 函数等等。
上面是启动过程,看一下退出过程:
当 main 函数执行结束之后,会执行 exit(0) 来退出进程。若执行 exit(0) 后,进程没有退出,main 函数最后的代码会一直访问非法地址:
1exit(0)
2for {
3 var x *int32
4 *x = 0
5}
正常情况下,一旦出现非法地址访问,系统会把进程杀死,用这样的方法确保进程退出。
关于程序退出这一段的阐述来自群聊《golang runtime 阅读》,又是一个高阶的读源码的组织,github 主页见参考资料。
当然 Go 程序启动这一部分其实还会涉及到 fork 一个新进程、装载可执行文件,控制权转移等问题。还是推荐看前面的两本书,我觉得我不会写得更好,就不叙述了。