From double Click to Main: PAL initialization

在上一篇文章，讲到了双击一个应用程序之后，操作系统如何初始化Process，以及创建相关的context，最后引导到应用程序的Main方法中。

在托管代码中，对于Main的启动还有点不同，有一个PAL层在启动main方法之前启动：

#ifdef __cplusplus

extern "C"

#endif

int __cdecl main(int argc, char **argv) {

struct _mainargs mainargs;

#ifdef _MSC_VER

if (PAL_Initialize(0, NULL)) {

return 1;

}

#else

if (PAL_Initialize(argc, argv)) {

return 1;

}

#endif

可以参考上篇文章里面的call stack，找到对main(int argc, char **argv)方法的调用。_MSC_VER是预编译控制，标识microsoft的C编译器的版本。

DotNet中，对于PAL层的initialization和terminal，是通过PAL_Initialize/PAL_Terminate两个方法来完成的，打开d:/Rotor/sscli20/pal/win32/win32pal.c就可以看到：

PALIMPORT int PALAPI PAL_Initialize(int argc,char *argv[])

{

int RetVal = 0;

LONG RefCount;

RefCount = InterlockedIncrement(&PalReferenceCount);

if (RefCount == 1) {

RetVal = PAL_Startup(argc, argv);//Responsible for Start.

}

return RetVal;

}

PALIMPORT void PALAPI PAL_Terminate(void)

{

LONG RefCount;

LOGAPI("PAL_Terminate()/n");

RefCount = InterlockedDecrement(&PalReferenceCount);

// if this hits, the host has a refcounting bug - the

// count has underflowed. This is not a PAL bug.

PALASSERT(RefCount >= 0);

if (RefCount == 0) {

PAL_Shutdown();//Responsible for terminate

}

这里可以看出，PAL_Initialize和PAL_Terminate只是负责PAL Startup和shotdown的一个转换的函数，在PAL_Initializae中，维护一个LONG PalReferenceCount;这个变量主要是为了避免对PAL初始化或者shutdown的重复调用，使用c:/Program Files/Microsoft SDKs/Windows/v6.0A/Include/WinBase.h中的两个函数来维护这个PalReferenceCount：

WINBASEAPI

LONG

WINAPI

InterlockedIncrement (

__inout LONG volatile *lpAddend

);

WINBASEAPI

LONG

WINAPI

InterlockedDecrement (

__inout LONG volatile *lpAddend

);

然后通过执行RetVal = PAL_Startup(argc, argv)来启动PAL：

Int PALAPI PAL_Startup(int argc,char *argv[])

{

int RetVal = -1;

HMODULE hMod;

WCHAR ModulePath[_MAX_PATH];

hMod = GetModuleHandleW(L"rotor_pal.dll");

if (!hMod) {

return RetVal;

}

if (!GetModuleFileNameW(hMod,ModulePath,

sizeof(ModulePath)/sizeof(WCHAR))) {

return RetVal;

}

SetErrorMode(SEM_NOOPENFILEERRORBOX|SEM_FAILCRITICALERRORS);

这里，首先加载rotor_pal.dll，然后获取这个DLL文件的ModulePath。同时设置错误模式。

RegisterWithEventLog(ModulePath);

if (!InitializeObjectNameMangler(ModulePath)) {

return RetVal;

}

// Note: MSVCRT has already registered their exception filter at this point

// SEH_CurrentTopLevelFilter won't be NULL

SEH_CurrentTopLevelFilter = (PAL_LPTOP_LEVEL_EXCEPTION_FILTER) SetUnhandledExceptionFilter((LPTOP_LEVEL_EXCEPTION_FILTER)PAL_ExceptionFilter);

if ((SEH_Tls = TlsAlloc()) == TLS_OUT_OF_INDEXES) {

goto LExit;

}

PALASSERT(PAL_TRY_LOCAL_SIZE >= sizeof(jmp_buf));

// exceptions masked, round to nearest, 53 bit precision.

_controlfp(_MCW_EM | _RC_NEAR | _PC_53 | _IC_PROJECTIVE | _DN_SAVE,

_MCW_EM | _MCW_RC | _MCW_PC | _MCW_IC | _MCW_DN);

RetVal = 0;

LExit:

return RetVal;

}

RegisterWithEventLog(ModulePath);

记录EventLog的source，被忽略掉的错误信息，以防这个程序是non-admin权限的。如果没有注册成功的话，这个信息同样会被保留，但是在Event Viewer里面，就会以“The description for Event ID ( 0 ) in Source ( Rotor ) cannot be found.”开头。记录到：

SYSTEM//CurrentControlSet//Services//EventLog//Application//Rotor

InitializeObjectNameMangler(ModulePath)所做的工作，就是初始化一个Object Name的Mangler，使用了OS提供的SHA1加密算法，来得到一个hash过后的字符串。这就会使用在不同的Rotor实例中，rotor_pal.dll不会冲突。

接下来，在调试版本中，会初始化API tracing机制，首先获取到PAL_API_TRACING的值，然后设置对不同的API的tracing。

SEH_CurrentTopLevelFilter = (PAL_LPTOP_LEVEL_EXCEPTION_FILTER) SetUnhandledExceptionFilter((LPTOP_LEVEL_EXCEPTION_FILTER)PAL_ExceptionFilter);

这里，注册安装PAL自己的TOP exception handle。因为这个地方MSVCRT已经注册了一个Exception handle，所以这个地方的SEH_CurrentTopLevelFilter不会为空。这样注册之后，就可以由PAL自己来处理Unhandled Exception。

这里也是调用了OS的Base API：

WINBASEAPI

LPTOP_LEVEL_EXCEPTION_FILTER

WINAPI

SetUnhandledExceptionFilter(

__in LPTOP_LEVEL_EXCEPTION_FILTER lpTopLevelExceptionFilter

);

if ((SEH_Tls = TlsAlloc()) == TLS_OUT_OF_INDEXES) {

goto LExit;

}

获取当前线程的一个TLS的SLOT，暂时不清楚哪里会用到。

PALASSERT(PAL_TRY_LOCAL_SIZE >= sizeof(jmp_buf));

保证PAL_TRY_LOCAL_SIZE会大于一个获取程序状态的缓冲区。

// exceptions masked, round to nearest, 53 bit precision.

_controlfp(_MCW_EM | _RC_NEAR | _PC_53 | _IC_PROJECTIVE | _DN_SAVE,

_MCW_EM | _MCW_RC | _MCW_PC | _MCW_IC | _MCW_DN);

设置浮点数的控制字，读写浮点控制或者状态字时候用的，managed code不支持，所以这里需要手工设置。

OK，到这里PAL启动完毕，下面一章看看如何启动EE并且launch应用程序的Main函数的。

Tuesday, December 09, 2008

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