Python虚拟机的初始化概览

女爷i 2022-05-15 09:11 159阅读 0赞

今天想跟下Python虚拟机的启动，看看以调试模式跑起[python\_d.exe][python_d.exe]是怎么一个过程。

1. d:\\[Python-2.7.2][]\\Modules\\python.c文件是main函数，直接调用Py\_Main函数；

2. 在Py\_Main函数中，初始化函数为Py\_Initialize();，而后者直接调用Py\_InitializeEx(1);函数；

3. 在Py\_InitializeEx函数中，首先判断是否已经初始化过，如果有则返回，没有就改下标志，开始初始化；第一步也是十分关键的一步，是调用函数（interp=PyInterpreterState\_New();）创建PyInterpreterState对象（即解释器进程，现在Python一个解释器只有一个进程，所以存在一个缺点，在多核的机子上也只能存在一个进程）。

4. 在PyInterpreterState\_New()函数中，首先为PyInterpreterState对象分配内存：

PyInterpreterState\*interp=(PyInterpreterState\*)

malloc(sizeof(PyInterpreterState));

如果分配内存成功，执行HEAD\_INIT();宏：

\#ifdefWITH\_THREAD

\#include"pythread.h"

staticPyThread\_type\_lockhead\_mutex=NULL;/\* Protects interp->tstate\_head \*/

\#defineHEAD\_INIT()(void)(head\_mutex||(head\_mutex=PyThread\_allocate\_lock()))

\#defineHEAD\_LOCK()PyThread\_acquire\_lock(head\_mutex,WAIT\_LOCK)

\#defineHEAD\_UNLOCK()PyThread\_release\_lock(head\_mutex)

不论是从名称还是注释都可以看出head\_mutex是用来保护解释器进程的tstate\_head成员的。

在head\_mutex为NULL的情况下会调用PyThread\_allocate\_lock()函数初始化head\_mutex变量。

接着初始化其它成员。

*于是，解释器进程就这么创建了……*

接着立马创建线程：tstate=PyThreadState\_New(interp);，继而调用new\_threadstate(interp,1);。

同样地，先为线程对象分配空间：PyThreadState\*tstate=(PyThreadState\*)malloc(sizeof(PyThreadState));。

接着一样是对线程对象进行初始化，然后切换一下线程：(void)PyThreadState\_Swap(tstate);。

接下来一步是很重要的，就是初始化类型信息：\_Py\_ReadyTypes();。

后续初始化顺序如下：

if(!\_PyFrame\_Init())

Py\_FatalError("Py\_Initialize: can't init frames");

if(!\_PyInt\_Init())

Py\_FatalError("Py\_Initialize: can't init ints");

if(!\_PyLong\_Init())

Py\_FatalError("Py\_Initialize: can't init longs");

if(!PyByteArray\_Init())

Py\_FatalError("Py\_Initialize: can't init bytearray");

\_PyFloat\_Init();

第一个函数其实就是初始化变量staticPyObject\*builtin\_object;为字符串“\_\_builtins\_\_”；

第二个函数是*初始化小整数的缓存链表*，这里的小整数范围是可以自定义再重新编译进行设置的，过程挺有趣的；

第三个函数初始化Long类型信息，第四个函数没做什么；

接着初始化Float类型信息。

然后是初始化interp的modules和modules\_reloading成员，都是简单地调用PyDict\_New()函数赋值。

如果需要的话，还会初始化Unicode编码：\_PyUnicode\_Init();。

接着是模块初始化，代码有省略：

bimod=\_PyBuiltin\_Init();

interp\->builtins=PyModule\_GetDict(bimod);

sysmod=\_PySys\_Init();

interp\->sysdict=PyModule\_GetDict(sysmod);

还有模块导入机制、异常、警告的初始化，代码有省略：

\_PyImport\_Init();

\_PyExc\_Init();

\_PyWarnings\_Init();

initmain();/\* Module \_\_main\_\_ \*/

初始化全局锁：

/\* auto-thread-state API, if available \*/

\#ifdefWITH\_THREAD

\_PyGILState\_Init(interp,tstate);

\#endif/\* WITH\_THREAD \*/

最后是检查stdin,stdout,stderr和设置相关信息。

然后回到Py\_Main，输出版本信息以及“>>>”，等用户输入。

假设输入“a = 1”，然后按Enter键：

Python会先对用户输入进行编译（co=PyAST\_Compile(mod,filename,flags,arena);），生成PyCodeObject，然后再执行：v=PyEval\_EvalCode(co,globals,locals);：

PyObject\*

PyEval\_EvalCode(PyCodeObject\*co,PyObject\*globals,PyObject\*locals)

\{

returnPyEval\_EvalCodeEx(co,

globals,locals,

(PyObject\*\*)NULL,0,

(PyObject\*\*)NULL,0,

(PyObject\*\*)NULL,0,

NULL);

\}

于是我们最终进入到PyEval\_EvalFrameEx函数，在这里用大量的switch/case来执行指令。

[python_d.exe]: http://blog.csdn.net/jasonblog/article/details/6042153
[Python-2.7.2]: http://www.python.org/download/releases/2.7.2/

发表评论取消回复

表情：

评论列表（有 0 条评论，159人围观）

还没有评论，来说两句吧...

相关阅读

相关 TODO: Java虚拟机初始化过程

Java虚拟机初始化过程: 参考： [https://www.cnblogs.com/bhlsheji/p/4017816.html][https_www.cnblogs.

Love The Way You Lie/ 2023年08月17日 16:30/ 0 赞/ 79 阅读

相关虚拟机安装docker环境初始化

1.2 禁用开机启动防火墙 systemctl disable firewalld 1.3 永久禁用SELinux 编辑文件/etc/selinux/c

- 日理万妓/ 2022年10月29日 11:17/ 0 赞/ 139 阅读

相关【JVM进阶之路】一：Java虚拟机概览

1、Java简史 Java语言是一门通用的、面向对象的、支持并发的程序语言。全球从事Java相关开发的人员已经数以百万计。 ![Java技术体系][Java] 从19

忘是亡心i/ 2022年10月23日 00:51/ 0 赞/ 196 阅读

相关虚拟机初始化

解决ssh登录linux速度慢的问题(以centos7为例) 解决步骤: 先备份/etc/ssh/sshd\_config,备份命令为 cp /etc/ssh/sshd

秒速五厘米/ 2022年10月08日 00:58/ 0 赞/ 135 阅读

相关【深入Java虚拟机】之三：类初始化

转载请注明出处：[http://blog.csdn.net/ns\_code/article/details/17845821][http_blog.csdn.net_ns_c

╰半夏微凉°/ 2022年08月20日 12:20/ 0 赞/ 103 阅读

相关 Python虚拟机实现

python并不将py文件编译为机器码来运行，而是由python虚拟机一条条地将py語句解释运行，这也是为什么被称为解释语言的原因之一。但python虚拟机并不直接执行py語句

旧城等待，/ 2022年08月12日 05:30/ 0 赞/ 116 阅读

相关 Python 虚拟机

Python 是⼀一种半编译半解释型运⾏行环境。⾸首先，它会在模块 "载⼊入" 时将源码编译成字节码 (Byte Code)。⽽而后，这些字节码会被虚拟机在⼀一个 "巨⼤大

系统管理员/ 2022年07月15日 02:20/ 0 赞/ 124 阅读

相关虚拟机类初始化机制

类从被加载到虚拟机内存中开始，到卸载出内存为止，它的整个生命周期包括：加载、验证、准备、解析、初始化、使用和卸载7个阶段。其中验证、准备、解析3个部分统称为连接。加载、验证

r囧r小猫/ 2022年06月13日 12:14/ 0 赞/ 123 阅读

相关 Python虚拟机的初始化概览

今天想跟下Python虚拟机的启动，看看以调试模式跑起[python\_d.exe][python_d.exe]是怎么一个过程。 1. d:\\[Python-2.

女爷i/ 2022年05月15日 09:11/ 0 赞/ 160 阅读

相关 [java 虚拟机(jvm)-15-JVM GC 概览

垃圾收集调整简介从桌面上的小型applet到大型服务器上的Web服务，各种各样的应用程序都使用Java平台标准版（Java SE）。为了支持这种多样化的部署，Jav

喜欢ヅ旅行/ 2022年03月31日 15:53/ 0 赞/ 200 阅读