Golang runtime 淺析

這是一個建立於 的文章，其中的資訊可能已經有所發展或是發生改變。

從Goroot的代碼出發，裡面有很多代碼非常複雜，一點點看吧。最重要的概念就是runtime，golang的程式都是在runtime的基礎上啟動並執行（除了與底層直接互動的syscall）。

Runtime

在$goroot/pkg/runtime/中有三個檔案非常重要：

proc.c

stack.h

runtime.h

 

在runtime.h中你能看到許多的資料結構和介面

這裡的資料結構就是go中的各種特定的結構對應的底層實現，比如slice：

structSlice{// must not move anythingbyte*array;// actual datauint32len;// number of elementsuint32cap;// allocated number of elements};

其中還有兩個重要的結構：

G

G代表的是goroutine。開啟一個goroutine實際就是執行個體化一個G

M

M代表的是Machine。M中存放go程式和機器CPU互動的資料結構

比如一個雙核CPU，在主routine外開啟了4個goroutine，那麼實際上就有2個M結構，6個G結構（1個是主routine，4個開啟的routine，最後一個是閑置的routine）

runtime和C標準庫起的作用是一樣的。都是為了語言的跨平台性。runtime可以運行在Windows和Unix平台，可以運行在Intel或ARM處理器上。

一個go程式都附帶一個Runtime，runtime負責與底層作業系統互動。

這篇文章給了一個清晰的runtime概念：http://pastebin.com/LEsB8FVW

啟動流程

回到$goroot/pkg/runtime/proc.c

裡面這麼個注釋：

// The bootstrap sequence is:

//

// call osinit

// call schedinit

// make & queue new G

// call runtime·mstart

//

// The new G calls runtime·main.

明確告訴我們go程式的啟動流程是：

1 調用osinit,作業系統層級的初始化

2 調用runtime·schedinit

在這個函數內做了許多預操作

擷取程式運行參數

擷取程式環境變數

（主要是有一個環境變數GOMAXPROCS，你可以使用runtime.GOMAXPROCS(int) 或者直接設定環境變數$GOMAXPROCS改變程式使用的CPU數量）

3 調用runtime·mstart啟動M

4 調用runtime·main

在runtime.main中有這麼兩行：

main·init(); //調用main包中的init函數

main·main(); //調用main包中的main函數

用gdb調試看trace看到調用棧

關於啟動流程推薦一下這篇文章：http://www.cnblogs.com/genius0101/archive/2012/04/16/2447147.html

go中調用C程式

go中是可以調用C程式的，有兩種方法：

1 go程式使用import "C"

2 使用檔案.goc(以前也叫做cgo)

第一種方法

例子：

package main/*#include */import "C" import "fmt"func main(){    fmt.Println(int(C.random()))}func Seed(i int) {    C.srandom(C.uint(i))}

運行

使用起來非常簡單，import "C"之後就有一個全域變數大寫C就包含了C庫中的函數， include的c庫作為注釋放在import "C"上面

更多可以參考：

http://golang.org/doc/articles/c_go_cgo.html

http://golang.org/cmd/cgo/

第二種方法

直接建立goc檔案，goc檔案是C和go混合編寫的檔案

參照$goroot/src/pkg/runtime/syscall_windows.goc

這種方式不允許include C的標準庫，只能引用自訂的標頭檔。這種方式很少使用，基本只需要知道一下就好了。

參考文章

我之前寫了文章把所有golang的底層相關文章列出來了

http://www.cnblogs.com/yjf512/archive/2012/07/17/2595689.html

如果有更多的好資料麻煩各位貼出來下~