10.6 运行时符号信息

使用过Go语言都会注意到程序panic时会有traceback，不仅有函数调用，还有文件名和行号等信息，这个是如何做到的呢？

编译器在编译的时候会生成一些额外信息，运行时符号信息就是这样生成的。以traceback信息中的行号为例，编译器在编译的时候会记录下函数地址对应的源文件行号，也就是pc->line的一张表，后面简称pcln，其中pc是program counter的缩写。

如果将pcln的概念推广，其它不仅仅可以记录行号，还可以记录下许多其它信息。比如pcsp表，记录栈的大小；或者记录下栈内的存活的变量信息，这样可以方便垃圾回收的处理。将pcln概念进行推广，是一个pc-value的表，其中value可以是文件名或行号或其它任何信息。

每个函数都可以拥有一些元数据和PC-Value表。运行时符号信息由编译器在编译的时候生成，存放在可执行文件中，当程序被执行时，这张表被加载到内存，用于程序运行时辅助Go的运行时库执行一些处理。

一个函数符号表的形式就是一张program counter的查找表，形式类式于：

  1. N pc0 func0 pc1 func1 pc2 func2 ... pc(N-1) func(N-1) pcN

表中包含记录项数信息N，接下来表的每一项，由一个pc和一个函数元数据指针构成。给定一个pc值，通过二分搜索可以很快地查找到对应的值。每个funcN值是它在函数符号表的偏移值，函数符号表是一个如下结构体的数组：

  1. struct Func
  2. {
  3.         uintptr        entry;  // start pc
  4.         int32 name;         // name (offset to C string)
  5.         int32 args;         // size of arguments passed to function
  6.         int32 frame;        // size of function frame, including saved caller PC
  7.         int32        pcsp;                // pcsp table (offset to pcvalue table)
  8.         int32        pcfile;          // pcfile table (offset to pcvalue table)
  9.         int32        pcln;                  // pcln table (offset to pcvalue table)
  10.         int32        nfuncdata;          // number of entries in funcdata list
  11.         int32        npcdata;          // number of entries in pcdata list
  12. };

每个函数元数据中，存储了函数的入口地址，pc-value表包含了当前栈指针偏移，文件信息，行号信息。

除了每个函数的元数据，还有一个每个函数的元数据指针以及每个函数的pc-value表。Go汇编中使用了一些伪指令：

  1. FUNCDATA $2, $sym(SB)

表明funcdata中的第2项是一个指向sym的指针。类似地

  1. PCDATA $3, $45

表明当前program counter偏移3关联的值是45。

在运行时，运行时库可以通过Func，给定一个偏移来检索funcdata，或者通过program counter，给定一个偏移来检索pcdata。

在内存中，结构体Func紧接着就是pcdata表和funcdata表。