深入Go底層原理，重寫Redis中介軟體實戰

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什麼是plan9彙編

我們知道，CPU是隻認二進位制指令的，也就是一串的0101；人類無法記住這些二進位制碼，於是發明了組合語言。組合語言實際上是二進位制指令的文字形式，它與指令可以一一對應。

每一種CPU指令都是不一樣的，因此對應的組合語言也就不一樣。人類寫完組合語言後，把它轉換成二進位制碼，就可以被機器執行了。轉換的動作由編譯器完成。

Go語言的編譯器和彙編器都帶了一個-S引數，可以檢視生成的最終目的碼。通過對比目的碼和原始的Go語言或Go組合語言程式碼的差異可以加深對底層實現的理解。

Go組合語言實際上來源於plan9組合語言，而plan9組合語言最初來源於Go語言作者之一的Ken Thompson為plan9系統所寫的C語言編譯器輸出的彙編虛擬碼。這裡強烈推薦一下春暉大神的新書《Go語言高階程式設計》，即將上市，電子版的點選閱讀原文可以看到地址，書中有一整個章節講Go的組合語言，非常精彩！

理解Go的組合語言，哪怕只是一點點，都能對Go的執行機制有更深入的理解。比如我們以前講的defer，如果從Go原始碼編譯後的彙編程式碼來看，就能深刻地掌握它的底層原理。再比如，很多文章都會分析Go的函式引數傳遞都是值傳遞，如果把彙編程式碼秀出來，很容易就能得出結論。

彙編角度看函式呼叫及返回過程

假設我們有一個這樣年幼無知的例子，求兩個int的和，Go原始碼如下：

package main

func main() {
    _ = add(3,5)
}

func add(a, b int) int {
    return a+b
}

使用如下命令得到彙編程式碼：

go tool compile -S main.go

go tool compile 命令用於呼叫Go語言提供的底層命令工具，其中 -S 引數表示輸出彙編格式。

我們現在只關心add函式的彙編程式碼：

"".add STEXT nosplit size=19 args=0x18 locals=0x0
        0x0000 00000 (main.go:7)        TEXT    "".add(SB), NOSPLIT, $0-24
        0x0000 00000 (main.go:7)        FUNCDATA        $0, gclocals·54241e171da8af6ae173d69da0236748(SB)
        0x0000 00000 (main.go:7)        FUNCDATA        $1, gclocals·33cdeccccebe80329f1fdbee7f5874cb(SB)
        0x0000 00000 (main.go:7)        MOVQ    "".b+16(SP), AX
        0x0005 00005 (main.go:7)        MOVQ    "".a+8(SP), CX
        0x000a 00010 (main.go:8)        ADDQ    CX, AX
        0x000d 00013 (main.go:8)        MOVQ    AX, "".~r2+24(SP)
        0x0012 00018 (main.go:8)        RET

看不懂沒關係，我目前也不是全部都懂，但是對於理解一個函式呼叫的整體過程而言，足夠了。

0x0000 00000 (main.go:7)        TEXT    "".add(SB), NOSPLIT, $0-24

這一行表示定義 add 這個函式，最後的數字 $0-24 ，其中 0 表示函式棧幀大小為0； 24 表示引數及返回值的大小：引數是2個int型變數，返回值是1個int型變數，共24位元組。

再看中間這四行：

0x0000 00000 (main.go:7)        MOVQ    "".b+16(SP), AX
        0x0005 00005 (main.go:7)        MOVQ    "".a+8(SP), CX
        0x000a 00010 (main.go:8)        ADDQ    CX, AX
        0x000d 00013 (main.go:8)        MOVQ    AX, "".~r2+24(SP)

程式碼片段中的第1行，將第2個引數 b 搬到 AX 暫存器；第2行將1個引數 a 搬到暫存器 CX ；第3行將 a 和 b 相加，相加的結果搬到 AX ；最後一行，將結果搬到返回引數的地址，這段彙編程式碼非常簡單，來看一下函式呼叫者和被調者的棧幀圖：

(SP)指棧頂，b+16(SP)表示裸騎1的位置，從SP往上增加16個位元組，注意，前面的b僅表示一個標號；同樣，a+8(SP)表示實參0；~r2+24(SP)則表示返回值的位置。