扩展阅读：Go汇编器简介

1. Plan9项目和Go语言的关系

Plan9是Bell实验室的一个研究性质的分布式操作系统，Go语言早期核心开发人员多来自这个项目组，他们将设计实现Plan9过程中的一些经验带到了Go语言中来，特别是a.out文件格式、plan9汇编、工具链这块。

see: https://man.cat-v.org/plan_9/6/a.out，比如：

  • 汇编器输出后的目标文件格式、运行时会依赖的symtab+pclntab；

  • 采用的汇编语言、伪寄存器(fp,sb,sp,pc)；

    • FP: Frame pointer: arguments and locals.
    • PC: Program counter: jumps and branches.
    • SB: Static base pointer: global symbols.
    • SP: Stack pointer: the highest address within the local stack frame.

    in Go, all user-defined symbols are written as offsets to the pseudo-registers FP (arguments and locals) and SB (globals).

2. Plan9 和其它OS不一样之处

Plan9本身是一个实验操作系统，它也有些设计实现上不同寻常操作系统的地方：

  • 一切皆文件，包括对网络套接字甚至对远程计算机的操作，API都是通过一套编程接口，比Unix、Linux操作系统设计的还要绝；
  • 有点奇葩的工具链命名，
    • 2c,3c,4c...8c，这些都是编译器，将.c源码编译为plan9汇编文件；
    • 2a,3a,4a...8a，这些都是汇编器，将.s源码汇编为目标文件； ps: object file, 翻译为目标文件好，还是对象文件好，@gemini表示翻译为目标文件好，ok! 目标程序的一部分。
    • 2l,3l,4l...8l，这些都是加载器，将可执行文件加载前会完成常规linker要做的符号解析、重定位的操作，然后再加载到内存中； ps：没有专门的linker，plan9的loader存在一部分常规linker的功能，well，ok!
  • 汇编指令是一种semi-abstract instrution set，并不严格对应特定平台上的指令操作，比如MOV操作，指令选择阶段，会选择不同平台特定的机器指令，这点plan9和go都是这样的；

Plan9 loaders: 关于Plan9 loader 2l,3l,..8l的疑问，为什么没有专门的linker？Plan9 loaders是不是具备常规linker的功能？ 在 Plan 9 操作系统中，“加载器”（例如 Intel 386 的 8l）所扮演的角色与传统意义上的“链接器”有很大程度的重叠。

关于Plan9 loaders的功能说明：

  • 编译器与加载器：
    • Plan 9 的编译器（如 8c）生成目标文件。
    • 然后，加载器获取这些目标文件并生成最终的可执行文件。
  • 加载器的功能：
    • Plan 9 的加载器不仅仅是执行典型的运行时“加载”操作。它还执行关键的链接任务，包括：
      • 符号解析： 解析不同目标文件和库之间的引用。
      • 机器码生成：在plan9中，加载器才是真正生成最终机器码的程序。
      • 指令选择：选择最有效的机器指令。
      • 分支折叠和指令调度：优化可执行文件。
      • 库链接：自动链接必要的库。
  • 关键区别：
    • 一个显著的区别是，Plan 9 加载器处理了大部分最终机器码的生成，而在许多其他系统中，这部分工作是在编译过程的早期完成的。这意味着plan9编译器产生的是一种抽象的汇编，而加载器将其转换为最终的机器码。
  • 本质上：
    • Plan 9 加载器的功能不仅仅是加载，它还包含了核心的链接职责。

3. Plan9和Go汇编器异同点

要充分掌握Go汇编，就得了解它的前身及它自己的演进，也就是说了解Plan9汇编器，以及Go中特殊的地方。

后续有机会，可以在我的博客里总结下Go汇编器的使用，本电子书中我们就不过多展开了，我们这里只介绍下Go汇编器的主要工作即可，我们不会考虑调试期间对Go汇编进行特殊支持 …… 这不在我们计划中，除非我们有大把时间。

参考文献

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