Go 是如何自己编译自己的

在邮件列表或者IRC聊天室中经常有人问及Go编译器、运行时和内部实现的细节文档。目前，关于Go内部实现的最权威的文档还是源码本身，鼓励大家试着直接去阅读源码。 话虽如此，从Go 1.0开始，Go的build过程已经开始稳定下来，所以这里提到的内容也许会在一段时间管用。

本文介绍了Go的build过程中的9个步骤，从源码开始，到完整的测试及安装结束。简单起见，所有的路径都是相对路径，相对于源码的root路径，$GOROOT/src。

你需要阅读golang.org 从源码安装Go 了解一些相关的背景知识。

第一步 all.bash

  1. % cd $GOROOT/src
  2. % ./all.bash

第一步有些突兀，因为 all.bash 仅仅调用了其它两个 shell 脚本；make.bash 和 run.bash。如果你在使用 Windows 或 Plan 9，过程是一样的，只是脚本扩展名变成了.bat 或.rc。对于本文中的其它脚本，请根据你的系统适当改动。

第二步 make.bash

  1. . ./make.bash --no-banner

main.bash 来源于 all.bash，因此调用退出将正确终止便宜进程。main.bash 有三个主要工作，第一个是验证编译 Go 的环境是否完整。完整性检查在过去几年中建立，它通常尝试避免使用已知的破损工具或必然失败的环境进行编译。

第三步 cmd/dist

  1. gcc -O2 -Wall -Werror -ggdb -o cmd/dist/dist -Icmd/dist cmd/dist/*.c

一旦可用性检查完毕，make.bash 将编译产生 cmd/dist,cmd/dist取代了之前存在于Go 1 之前的Makefile 编译系统。cmd/dist用来管理少量的pkg/runtime的代码生成。cmd/dist 是C语言编写的程序，能够充分利用系统C编译器和头文件来处理大部分主机系统平台的检测。cmd/dist通常用来检测主机的操作系统和体系结构,即环境变量$GOHOSTOS和$GOHOSTARCH .如果是交叉编译的话，变量 $GOOS和$GOARCH可能会由于你的设置而不同。事实上,Go 通常用作跨平台编译器，只不过多数情况下，主机和目标系统一致而已。接下来，make.bash 调用cmd/dist 的引导参数的支持库、 lib9、 libbio 和 libmach，使用编译器套件，然后用自己的编译器进行编译。这些工具也是用 C 语言写的中，但是由系统 C 编译器编译产生。

  1. echo "# Building compilers and Go bootstrap tool for host, $GOHOSTOS/$GOHOSTARCH."
  2. buildall="-a"
  3. if [ "$1" = "--no-clean" ]; then
  4.  buildall=""
  5. fi
  6. ./cmd/dist/dist bootstrap $buildall -v # builds go_bootstrap

使用的编译器套件 cmd/dist 编译产生一个版本的gotool，go_bootstrap。但go_bootstrap并不是完整得gotool，比方说 pkg/net 就是孤立的，避免了依赖于 cgo。要编译的文件的列表以及它们的依赖项，是由cmd/dist编译的 ，所以十分谨慎地避免引入新的生成依赖项 到 cmd/go。

第四步 go_bootstrap

现在， go_bootstrap 编译完成了，make.bash 的最后一部就是使用 go_bootstrap 完成 Go 标准库的编译，包括整套 gotool 的替换版。

  1. echo "# Building packages and commands for $GOOS/$GOARCH."
  2. "$GOTOOLDIR"/go_bootstrap install -gcflags "$GO_GCFLAGS" \
  3.     -ldflags "$GO_LDFLAGS" -v std

第五步 run.bash

现在，make.bash 完成了，运行回到了 all.bash，它将引用 run.bash。run.bash 的工作是编译和测试标准库，运行时以及语言测试套件。

  1. bash run.bash --no-rebuild

使用 —no-rebuild 标识是因为 make.bash 和 run.bash 可能都调用了 go install -a std，这样可以避免重复，—no-rebuild 跳过了第二个 go install。

  1. # allow all.bash to avoid double-build of everything
  2. rebuild=true
  3. if [ "$1" = "--no-rebuild" ]; then
  4.  shift
  5. else
  6.  echo '# Building packages and commands.'
  7.  time go install -a -v std
  8.  echo
  9. fi

第六步 go test -a std

  1. echo '# Testing packages.'
  2. time go test std -short -timeout=$(expr 120 \* $timeout_scale)s
  3. echo

下一步 run.bash z则是对标准库中的所有包进行单元测试，这是使用 testing 包编写的。由于 $GOPATH 和 $GOROOT 中的代码存在于同一个命名空间中，我们不能使用 go test，这可能会测试 $GOPATH 中的所有包，所以将创建别名std来标识标准库中的包。由于有些测试需要很长时间，或耗用大量内存，测试将会通过 -short 标识将其过滤。

第七步 runtime and cgo tests

run.bash的下一节将运行大量对cgo支持的平台测试，运行一些季春测试，编译 Go 附带的一些杂项程序。随着时间的推移，这份杂项程序列表已经变长了，当它们发现自己并不包含在编译过程中时，沉默将不可避免的被打破。

第八步 go run test

  1. (xcd ../test
  2. unset GOMAXPROCS
  3. time go run run.go
  4. ) || exit $?

run.bash的倒数第二步调用了$GOROOT目录下test文件夹中的编译器和运行时测试。这其中有描述编译器和运行时本身的低层级测试。而子目录 test/bugs 及 test/fixedbugs 中的测试对已知问题和已解决问题进行特别的测试。所有测试的测试驱动器是 $GOROOT/test/run.go，该程序很小，它调用test文件夹中的每个.go 文件。有些 .go 文件在首行上描述了预期的运行结果，例如，程序失败或是放出特定的输出队列。

第九步 go tool api

  1. echo '# Checking API compatibility.'
  2. go tool api -c $GOROOT/api/go1.txt,$GOROOT/api/go1.1.txt \
  3.     -next $GOROOT/api/next.txt -except $GOROOT/api/except.txt

run.bash的最后一部将调用API工具，API工具的作用是执行 Go 1 约定；导出的符号，常数，函数，变量，类型和方法组成2012年确认的 Go 1 API。Go 1 写在 api/go1.txt 文件，而 Go 1.1 则写在 api/go1.1.txt文件中。另一个额外的文件，api/next.txt 描述了G 1.1自后添加到标准库和运行时中的符号。当 Go 1.2 发布时，这个文件将会成为 Go 1.2 的约定，另一个新的 next.txt 文件也将被创建。这里还有一个小文件，except.txt，它包括 Go 1 约定中被批准的扩展。对文件的增添总是小心翼翼的。

补充提示和技巧

你可能发现了，make.bash对于建立没有运行试验的Go很有用，同样，run.bash对于构建和测试Go运行时很有用。 这种区别也可作为有用的样板用在交叉编译Go，和以后如果你用标准库工作时。

来源： https://www.oschina.net/translate/how-go-uses-go-to-build-itself

文档更新时间: 2018-07-23 07:26   作者：Minho