Initialization of the Julia runtime

julia -e 'println("Hello World!")' 명령어는 Julia 런타임이 다음과 같은 방식으로 실행됩니다:

main()

실행은 main() in cli/loader_exe.c에서 시작되며, 이는 cli/loader_lib.c에서 jl_load_repl()을 호출합니다. 이는 몇 가지 라이브러리를 로드하고, 결국 jl_repl_entrypoint() in src/jlapi.c을 호출합니다.

jl_repl_entrypoint()는 libsupport_init()를 호출하여 C 라이브러리 로케일을 설정하고 "ios" 라이브러리를 초기화합니다(참조: ios_init_stdstreams() 및 Legacy ios.c library).

다음 jl_parse_opts()는 명령줄 옵션을 처리하기 위해 호출됩니다. jl_parse_opts()는 코드 생성 또는 초기화에 영향을 미치는 옵션만 처리합니다. 다른 옵션은 나중에 exec_options() in base/client.jl에 의해 처리됩니다.

jl_parse_opts()는 명령줄 옵션을 global jl_options struct에 저장합니다.

julia_init()

julia_init() in init.c는 main()에 의해 호출되며 _julia_init() in init.c를 호출합니다.

_julia_init()는 libsupport_init()를 다시 호출하는 것으로 시작합니다(두 번째 호출에서는 아무 작업도 수행하지 않습니다).

restore_signals()는 신호 처리기 마스크를 제로로 설정하는 데 사용됩니다.

jl_resolve_sysimg_location()는 기본 시스템 이미지를 위한 구성된 경로를 검색합니다. Building the Julia system image를 참조하십시오.

jl_gc_init()는 약한 참조, 보존된 값 및 최종화를 위한 할당 풀과 목록을 설정합니다.

jl_init_frontend()는 스캐너/파서를 포함하는 미리 컴파일된 펨토리프 이미지 로드 및 초기화를 수행합니다.

jl_init_types()는 jl_datatype_t 유형 설명 객체를 생성합니다. built-in types defined in julia.h 예:

jl_any_type = jl_new_abstracttype(jl_symbol("Any"), core, NULL, jl_emptysvec);
jl_any_type->super = jl_any_type;

jl_type_type = jl_new_abstracttype(jl_symbol("Type"), core, jl_any_type, jl_emptysvec);

jl_int32_type = jl_new_primitivetype(jl_symbol("Int32"), core,
                                     jl_any_type, jl_emptysvec, 32);

jl_init_tasks()는 jl_datatype_t* jl_task_type 객체를 생성하고, 전역 jl_root_task 구조체를 초기화하며, jl_current_task를 루트 작업으로 설정합니다.

jl_init_codegen()는 LLVM library를 초기화합니다.

jl_init_serializer()는 내장된 jl_value_t 값에 대한 8비트 직렬화 태그를 초기화합니다.

sysimg 파일이 없으면 (!jl_options.image_file) Core 및 Main 모듈이 생성되고 boot.jl이 평가됩니다:

jl_core_module = jl_new_module(jl_symbol("Core"))는 Julia Core 모듈을 생성합니다.

jl_init_intrinsic_functions()는 상수 jl_intrinsic_type 기호를 포함하는 새로운 Julia 모듈 Intrinsics를 생성합니다. 이들은 각 intrinsic function에 대한 정수 코드를 정의합니다. emit_intrinsic()는 코드 생성 중에 이러한 기호를 LLVM 명령어로 변환합니다.

jl_init_primitives()는 C 함수를 Julia 함수 기호에 연결합니다. 예를 들어, 기호 Core.:(===)()는 add_builtin_func("===", jl_f_is)를 호출하여 C 함수 포인터 jl_f_is()에 바인딩됩니다.

jl_new_main_module()는 전역 "Main" 모듈을 생성하고 jl_current_task->current_module = jl_main_module를 설정합니다.

노트: _julia_init() then sets jl_root_task->current_module = jl_core_module. 이 시점에서 jl_root_task는 jl_current_task의 별칭이므로, 위에서 jl_new_main_module()에 의해 설정된 current_module이 덮어씌워집니다.

jl_load("boot.jl", sizeof("boot.jl"))는 jl_parse_eval_all를 호출하며, 이는 반복적으로 jl_toplevel_eval_flex()를 호출하여 boot.jl를 실행합니다. <!– TODO – eval을 자세히 살펴보세요? –>

jl_get_builtin_hooks()는 boot.jl에 정의된 Julia 전역 변수에 대한 전역 C 포인터를 초기화합니다.

jl_init_box_caches() 전역 박스 정수 값 객체를 1024까지의 값에 대해 미리 할당합니다. 이는 나중에 박스 정수의 할당 속도를 높입니다. 예:

jl_value_t *jl_box_uint8(uint32_t x)
{
    return boxed_uint8_cache[(uint8_t)x];
}

_julia_init() iterates는 jl_core_module->bindings.table에서 jl_datatype_t 값을 찾고, 타입 이름의 모듈 접두사를 jl_core_module로 설정합니다.

jl_add_standard_imports(jl_main_module)는 "Main" 모듈에서 "using Base"를 사용합니다.

참고: _julia_init()는 이제 위에서 jl_core_module로 설정되기 전처럼 jl_root_task->current_module = jl_main_module로 되돌아갑니다.

플랫폼별 신호 처리기가 SIGSEGV (OSX, Linux) 및 SIGFPE (Windows)에 대해 초기화됩니다.

다른 신호들 (SIGINFO, SIGBUS, SIGILL, SIGTERM, SIGABRT, SIGQUIT, SIGSYS 및 SIGPIPE)은 sigdie_handler()에 연결되어 있으며, 이는 백트레이스를 출력합니다.

jl_init_restored_module()는 각 역직렬화된 모듈에 대해 __init__() 함수를 실행하기 위해 jl_module_run_initializer()를 호출합니다.

마침내 sigint_handler()가 SIGINT에 연결되어 jl_throw(jl_interrupt_exception)을 호출합니다.

_julia_init()는 back to main() in cli/loader_exe.c를 반환하고, main()은 repl_entrypoint(argc, (char**)argv)를 호출합니다.

repl_entrypoint()

repl_entrypoint()는 argv[]의 내용을 Base.ARGS에 로드합니다.

만약 .jl "프로그램" 파일이 명령줄에 제공되었다면, exec_program()는 jl_load(program,len)를 호출하고, 이는 jl_parse_eval_all를 호출하며, 이는 반복적으로 jl_toplevel_eval_flex()를 호출하여 프로그램을 실행합니다.

However, in our example (julia -e 'println("Hello World!")'), jl_get_global(jl_base_module, jl_symbol("_start")) looks up Base._start and jl_apply() executes it.

Base._start

Base._start는 Base.exec_options를 호출하고, 이는 jl_parse_input_line("println("Hello World!")")를 호출하여 표현식 객체를 생성하고, Core.eval(Main, ex)를 호출하여 Main의 모듈 컨텍스트에서 파싱된 표현식 ex를 실행합니다.

Core.eval

Core.eval(Main, ex)는 jl_toplevel_eval_in(m, ex)를 호출하고, 이는 jl_toplevel_eval_flex를 호출합니다. jl_toplevel_eval_flex는 주어진 코드 덩어리를 컴파일할지 인터프리터로 실행할지를 결정하기 위한 간단한 휴리스틱을 구현합니다. println("Hello World!")가 주어지면, 일반적으로 코드를 인터프리터로 실행하기로 결정하며, 이 경우 jl_interpret_toplevel_thunk를 호출하고, 이는 다시 eval_body를 호출합니다.

스택 덤프 아래는 인터프리터가 Base.println() 및 Base.print()의 다양한 메서드를 통해 어떻게 진행되는지를 보여줍니다. 최종적으로 write(s::IO, a::Array{T}) where T에 도달하여 ccall(jl_uv_write())를 실행합니다.

jl_uv_write()는 JL_STDOUT에 "Hello World!"를 쓰기 위해 uv_write()를 호출합니다. Libuv wrappers for stdio를 참조하십시오.

Hello World!

예제에는 단 하나의 함수 호출만 있으므로 "Hello World!"를 출력하는 작업을 완료한 후 스택은 이제 빠르게 main()으로 되돌아갑니다.

jl_atexit_hook()

main()은 jl_atexit_hook()를 호출합니다. 이는 Base._atexit를 호출한 다음 jl_gc_run_all_finalizers()를 호출하고 libuv 핸들을 정리합니다.

julia_save()

마지막으로, main()은 julia_save()를 호출합니다. 이는 명령줄에서 요청할 경우 런타임 상태를 새로운 시스템 이미지로 저장합니다. jl_compile_all() 및 jl_save_system_image()를 참조하십시오.