.Net8的AOT引導程序BootStrap
前言
.Net8的本地預編機器碼AOT，它幾乎進行了100%的自舉。微軟為了擺脫C++的鉗制，做了很多努力。也就是代碼幾乎是用C#重寫，包括了虛擬機，GC，內存模型等等。而需要C++做的，也就僅僅是引導程序，本篇通過代碼來看下這段至關重要的引導程序的運作模式。
概括
所謂的引導程序，也就是引導被ILC生成的目標文件編譯成可執行文件，然后在相應的平臺上(MacoS/Linux/Win)進行二進制執行。這里以微軟自家的Windows平臺為例來剖析下這段引導程序。
引導程序分為兩個階段，其一初始化運行時，其二運行托管的Main入口代碼。分別看下，最后就是代碼展示了。
1.實例化運行時
這個很好理解，你如果需要運行.Net程序那么必須有一個運行的環境，第一步就是初始化這個運行環境。它主要包括以下步驟:
一：環境變量的初始化
環境變量的初始化主要是指設置的環境變量，對于GC或者JIT的控制。在這里進行一個初始化和區分。比如開啟了了內存映射的環境變量
DOTNET_EnableWriteXorExecute=1.它就是此時被AOT識別并進行區分。
二：注冊AOT的模塊
AOT程序需要用到哪些模塊，比如
Runtime.WorkstationGC.lib
System.Globalization.Native.Aot.lib
System.IO.Compression.Native.Aot.lib
eventpipe-disabled.lib
Runtime.VxsortDisabled.lib等一些模塊需要用到，那么這里進行注冊下，以便后續調用。
三：模塊的初始化
這里的模塊初始化實際上，R2R的部分預編譯函數替代。
2.托管的Main入口
.Net里面托管的Main函數是一切托管函數的入口點，所以托管Main入口是必須設置正確，并且能夠運行完整托管代碼。本例展示的托管Main如下:
static void Main()
{
Program pm=new Program();
pm = null;
GC.Collect();
Console.WriteLine("This is Ce Shi");
Console.ReadLine();
}3.代碼展示
上面只是一些概念，具體的行為落實，還得代碼來。這里看下BootStrap引導程序的代碼。
一：節操作:
節存變量
主要是在初始化運行時的模塊初始化階段需要用到
#pragma section(".modules$A", read)
#pragma section(".modules$Z", read)
extern "C" __declspec(allocate(".modules$A")) void* __modules_a[];
extern "C" __declspec(allocate(".modules$Z")) void* __modules_z[];
__declspec(allocate(".modules$A")) void* __modules_a[] = { nullptr };
__declspec(allocate(".modules$Z")) void* __modules_z[] = { nullptr };節合并
這里主要是然鏈接器進行一個節的合并
#pragma comment(linker, "/merge:.modules=.rdata")
#pragma comment(linker, "/merge:.unbox=.text")節聲明函數
實例化運行時注冊AOT模塊的時候要用到
char _bookend_a;
char _bookend_z;
#pragma code_seg(".managedcode$A")
void* __managedcode_a() { return &_bookend_a; }
#pragma code_seg(".managedcode$Z")
void* __managedcode_z() { return &_bookend_z; }
#pragma code_seg()AOT運行環境的初始化
static int InitializeRuntime()
{
//環境變量的初始化
if (!RhInitialize())
return -1;
//獲取當前模塊的句柄
void* osModule = PalGetModuleHandleFromPointer((void*)&__managed__Main);
//注冊AOT模塊
if (!RhRegisterOSModule(
osModule,
(void*)&__managedcode_a, (uint32_t)((char*)&__managedcode_z - (char*)&__managedcode_a),
(void*)&__unbox_a, (uint32_t)((char*)&__unbox_z - (char*)&__unbox_a),
(void**)&c_classlibFunctions, _countof(c_classlibFunctions)))
{
return -1;
}
//初始化需要的模塊
InitializeModules(osModule, __modules_a, (int)((__modules_z - __modules_a)), (void**)&c_classlibFunctions, _countof(c_classlibFunctions));
#ifdef NATIVEAOT_DLL
// Run startup method immediately for a native library
__managed__Startup();
#endif // NATIVEAOT_DLL
return 0;
}托管入口
return __managed__Main(argc, argv);以上是.Net8的AOT引導程序的大致運作模式。
完整代碼在GitHub:https://github.com/tangyanzhi/jianghupt/releases/download/Aot_bootstrap/AOT-BootStrap.rar
