代码改变世界

Golang runtime 浅析

2012-07-19 15:05  轩脉刃  阅读(26289)  评论(3)  编辑  收藏  举报

从Goroot的代码出发，里面有很多代码非常复杂，一点点看吧。最重要的概念就是runtime，golang的程序都是在runtime的基础上运行的（除了与底层直接交互的syscall）。

Runtime

在$goroot/pkg/runtime/中有三个文件非常重要：

proc.c

stack.h

runtime.h

 

在runtime.h中你能看到许多的数据结构和接口

这里的数据结构就是go中的各种特定的结构对应的底层实现，比如slice： 

struct	Slice
{				// must not move anything
	byte*	array;		// actual data
	uint32	len;		// number of elements
	uint32	cap;		// allocated number of elements

};

其中还有两个重要的结构：

G

G代表的是goroutine。开启一个goroutine实际就是实例化一个G

M

M代表的是Machine。M中存放go程序和机器CPU交互的数据结构

比如一个双核CPU，在主routine外开启了4个goroutine，那么实际上就有2个M结构，6个G结构（1个是主routine，4个开启的routine，最后一个是闲置的routine）

runtime和C标准库起的作用是一样的。都是为了语言的跨平台性。runtime可以运行在Windows和Unix平台，可以运行在Intel或ARM处理器上。

clip_image001[4]

一个go程序都附带一个Runtime，runtime负责与底层操作系统交互。

这篇文章给了一个清晰的runtime概念：http://pastebin.com/LEsB8FVW

启动流程

回到$goroot/pkg/runtime/proc.c

里面这么个注释：

// The bootstrap sequence is:

//

// call osinit

// call schedinit

// make & queue new G

// call runtime·mstart

//

// The new G calls runtime·main.

明确告诉我们go程序的启动流程是：

1 调用osinit,操作系统级别的初始化

2 调用runtime·schedinit

在这个函数内做了许多预操作

获取程序运行参数

获取程序环境变量

（主要是有一个环境变量GOMAXPROCS，你可以使用runtime.GOMAXPROCS(int) 或者直接设置环境变量$GOMAXPROCS改变程序使用的CPU数量）

3 调用runtime·mstart启动M

4 调用runtime·main

在runtime.main中有这么两行：

main·init(); //调用main包中的init函数

main·main(); //调用main包中的main函数

用gdb调试看trace看到调用栈

clip_image002[4]

关于启动流程推荐一下这篇文章：http://www.cnblogs.com/genius0101/archive/2012/04/16/2447147.html

go中调用C程序

go中是可以调用C程序的，有两种方法：

1 go程序使用import "C"

2 使用文件.goc(以前也叫做cgo)

第一种方法

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))

}

运行

clip_image003[4]

使用起来非常简单，import "C"之后就有一个全局变量大写C就包含了C库中的函数， include的c库作为注释放在import "C"上面

更多可以参考：

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

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

第二种方法

直接创建goc文件，goc文件是C和go混合编写的文件

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

clip_image004[4]

这种方式不允许include C的标准库，只能引用自定义的头文件。这种方式很少使用，基本只需要知道一下就好了。

参考文章

我之前写了文章把所有golang的底层相关文章列出来了

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

如果有更多的好资料麻烦各位贴出来下~