[Golang]初始化流程分析

前言

gdbgo 1.16.4

gdb调试

gdbgdb

流程调试

如上图，是go程序初始化流程的整理，由于整个流程调用方法非常多，这里挑选较为核心部分进行梳理和分析，这里仅梳理初始化过程的调用流程和次序，用来熟悉初始化的工作机制，不涉及原理性分析，结合这张图的执行次序来说明，如下：

阶段	次序	语言环境	执行文件	执行函数	核心逻辑
1	1.1	汇编(.s)	$GOROOT/src/runtime/rt0_darwin_amd64.s	_rt0_amd64_darwin	汇编引导
1	1.2	汇编(.s)	$GOROOT/src/runtime/asm_amd64.s	_rt0_amd64	汇编引导
1	1.3	汇编(.s)	$GOROOT/src/runtime/asm_amd64.s	rt0_go	汇编引导
2	2.1	golang(.go)	$GOROOT/src/runtime/runtime1.go	args	整理命令行参数
2	2.2	golang(.go)	$GOROOT/src/runtime/os_darwin.go	osinit	确定CPU数量
2	2.3	golang(.go)	$GOROOT/src/runtime/proc.go	schedinit	初始化、参数、环境处理
2	2.4	golang(.go)	$GOROOT/src/runtime/proc.go	newproc	创建主goroutine即runtime.main对应的g
2	2.5	golang(.go)	$GOROOT/src/runtime/proc.go	mstart	启动调度循环
2	2.6	golang(.go)	$GOROOT/src/runtime/proc.go	main	调用main goroutine运行，但不是用户函数入口的main.main
3	2.3 => 2.3.1	golang(.go)	$GOROOT/src/runtime/proc.go	lockInit(xxx)	各类Lock的初始化
3	2.3 => 2.3.2	golang(.go)	$GOROOT/src/runtime/proc.go	sched.maxmcount = 10000	最大线程数
3	2.3 => 2.3.3	golang(.go)	$GOROOT/src/runtime/proc.go	stackinit()	栈初始化
3	2.3 => 2.3.4	golang(.go)	$GOROOT/src/runtime/proc.go	mallocinit()	内存管理器初始化
3	2.3 => 2.3.5	golang(.go)	$GOROOT/src/runtime/proc.go	mcommoninit()	调度器初始化
3	2.3 => 2.3.6	golang(.go)	$GOROOT/src/runtime/proc.go	goargs()	命令行参数处理
3	2.3 => 2.3.7	golang(.go)	$GOROOT/src/runtime/proc.go	goenvs()	环境变量处理
3	2.3 => 2.3.8	golang(.go)	$GOROOT/src/runtime/proc.go	parsedebugvars()	调试相关参数处理
3	2.3 => 2.3.9	golang(.go)	$GOROOT/src/runtime/proc.go	gcinit()	垃圾回收器初始化
3	2.6 => 2.6.1	golang(.go)	$GOROOT/src/runtime/proc.go	（64bit-1G 32bit-250M）	Stack栈的最大限制
3	2.6 => 2.6.2	golang(.go)	$GOROOT/src/runtime/proc.go	systemstack()	启动系统后台监控（垃圾回收，并发调度相关）
3	2.6 => 2.6.3	golang(.go)	$GOROOT/src/runtime/proc.go	runtime_init	runtime包内所有init函数初始化
3	2.6 => 2.6.4	golang(.go)	$GOROOT/src/runtime/proc.go	gcenable()	启动垃圾回收
3	2.6 => 2.6.5	golang(.go)	$GOROOT/src/runtime/proc.go	main_init	用户包内所有init函数初始化
3	2.6 => 2.6.6	golang(.go)	$GOROOT/src/runtime/proc.go	main_main	调用用户程序入口执行，由编译器动态生成
3	2.6 => 2.6.7	golang(.go)	$GOROOT/src/runtime/proc.go	exit(0)	执行结束

案例分析

mainimportmain_main

项目目录及文件结构，大致如下：

% tree
.
├── funcs
│   └── func.go
├── main.go

funcs/func.go

package funcs

import "fmt"

func init(){
	fmt.Println(" funcs init")
}

func Add(a int, b int) int  {
	fmt.Println("Add method called.")
	return a + b
}

main.go

package main

import (
	//这里导入项目包
	"program/funcs"
	"fmt"
	//这里导入外部包
	_ "github.com/jinzhu/gorm/dialects/mysql"
)

func init()  {
	fmt.Println("main init",funcs.Add(4,5))
}

func main() {
	a, b := 1, 2
	fmt.Println("result => ", funcs.Add(a, b))
}

go tool objdump -s “\.init\.0\b” [program]

//===== 系统内部初始化开始 =====
TEXT internal/bytealg.init.0(SB) /usr/local/go/src/internal/bytealg/index_amd64.go
//省略...                           

TEXT runtime.init.0(SB) /usr/local/go/src/runtime/cpuflags_amd64.go
//省略...                                                           

TEXT os.init.0(SB) /usr/local/go/src/os/proc.go
//省略...                           
  proc.go:18            0x10eb852               eb8c                    JMP os.init.0(SB)                       
//省略...                              

//===== 项目包内初始化开始 =====

TEXT program/funcs.init.0(SB) /Users/guanjian/workspace/go/program/funcs/func.go
//省略...                   
  func.go:6             0x10facda               e8617fffff              CALL fmt.Println(SB)                    
//省略...     
  func.go:5             0x10facee               e96dffffff              JMP program/funcs.init.0(SB) 
//省略...                                                               

//===== 外部包初始化开始 =====
TEXT github.com/go-sql-driver/mysql.init.0(SB) /Users/guanjian/go/pkg/mod/github.com/go-sql-driver/mysql@v1.5.0/driver.go
//省略...                                                               
  driver.go:83          0x12707e7               eb97                    JMP github.com/go-sql-driver/mysql.init.0(SB)                                                   
//省略...                                                                                        

TEXT main.init.0(SB) /Users/guanjian/workspace/go/program/main.go
 //省略...                    
  main.go:10            0x128cec0               e83bdee6ff              CALL program/funcs.Add(SB)   
 //省略...                   
  main.go:10            0x128cf75               e8c65ce6ff              CALL fmt.Println(SB)                    
//省略...         
  main.go:9             0x128cf96               e9e5feffff              JMP main.init.0(SB)                     
//省略...                    
//省略...

下面是将以上编译文件主要信息进行了整理，梳理了初始化顺序、包依赖关系、编译文件映射

初始化顺序

main.main

包依赖关系

initmain.main

编译文件映射

总结

initgoroutinedoInitinitmain.mainimportinitinitinit

参考

《Go语言学习笔记》雨痕
搭建gdb调试go程序
golang底层引导、初始化