.Net 7 AOT 彻底解析下(完结篇）

Posted 2022-12-15 dotNET跨平台

楔子：

本篇是承继前面三篇文章而来，分别为：

.Net 7 的 AOT 和 CLR有什么区别？
.Net 7 的 R2R,Crossgen2是什么?
.Net 7 的AOT原理简析

通过以上三篇的基础，本篇来彻底解析下AOT这门技术的底层原理。

AOT此终，不再叙。

.Obj(win) OR .O(Linux)目标文件

AOT的第一步就是比较重要的，通过ILC AOT编译器把托管代码的动态链接库（DLL)编译成二进制的机器码。

这个编译的过程基本上如下：

1.通过Roslyn把.Net代码编译成托管DLL
2.通过ILC AOT编译器调用JIT编译器
3.通过JIT编译器把托管DLL编译成二进制机器码
4.返回ILC编译器，把二进制的机器码写入目标文件.Obj OR .O。

写入目标文件之后，所有的代码需要运行的全局变量，局部变量，函数机器码，函数头，重定位偏移，符号结构，变量段偏移，全部被目标目标文件包含。

下一步就是进行目标机器的链接。

Link(win) OR ld（Linux）

win下面可以通过link.exe来链接目标文件。而linux下面可以通过ld -o命令来链接gcc或者ilc编译的目标文件.o 。

然后得到的exe或者ELF就是AOT最终的文件形态。

过程：

以上经过提炼的过程看似非常简单，里面实则极其复杂，而且晦涩。简单的看看。不会太深入。

以下1,2以__managed__Main AOT入口函数为例，它里面调用的是C#的Main函数。3以函数System.Runtime.TypeCast.LdelemaRef的重定位为例。4看链接之后。

1.入口：

第二列00269F60是__managed__Main函数在段.managedcode$I的偏移地址，也就是函数头地址。

2.内容：

3.局部变量
以下是.data段，

上图红色框的东西到底什么呢？为何也放入目标文件？

跟踪下发现是函数LdelemaRef重定位处的注释。以下是部分代码

蓝色框为重定位，所以值是0，红色框就是上面需要找的内容。

4.链接之后的可执行文件。
无论是win还是linux,链接之后的可执行文件，体积变小了，省略了函数名。可以对照下。
前：

后：

PE和ELF的加载器，LD和Link的中间连接过程。JIT，ILC，CL一个不落的全用上了。分支则在链接用了开源和不开源的链接器。

结果

微软为了支持社区提出的AOT技术，这个过程搞得复杂多了。但是用起来似乎以前方便了些，只不过封装太多了。