Go语言调度器之创建main goroutine(13)

本文是《Go语言调度器源代码情景分析》系列的第13篇，也是第二章的第3小节。

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上一节我们分析了调度器的初始化，这一节我们来看程序中的第一个goroutine是如何创建的。

创建main goroutine

接上一节，schedinit完成调度系统初始化后，返回到rt0_go函数中开始调用newproc() 创建一个新的goroutine用于执行mainPC所对应的runtime·main函数，看下面的代码：

runtime/asm_amd64.s : 197

# create a new goroutine to start program
MOVQ  $runtime·mainPC(SB), AX# entry，mainPC是runtime.main
# newproc的第二个参数入栈，也就是新的goroutine需要执行的函数
PUSHQ  AX         # AX = &funcval{runtime·main},

# newproc的第一个参数入栈，该参数表示runtime.main函数需要的参数大小，因为runtime.main没有参数，所以这里是0
PUSHQ  $0
CALL  runtime·newproc(SB) # 创建main goroutine
POPQ  AX
POPQ  AX

# start this M
CALL  runtime·mstart(SB)  # 主线程进入调度循环，运行刚刚创建的goroutine

# 上面的mstart永远不应该返回的，如果返回了，一定是代码逻辑有问题，直接abort
CALL  runtime·abort(SB)// mstart should never return
RET

DATA  runtime·mainPC+0(SB)/8,$runtime·main(SB)
GLOB  Lruntime·mainPC(SB),RODATA,$8

 

在后面的分析过程中我们会看到这个runtime.main最终会调用我们写的main.main函数，在分析runtime·main之前我们先把重点放在newproc这个函数上。

newproc函数用于创建新的goroutine，它有两个参数，先说第二个参数fn，新创建出来的goroutine将从fn这个函数开始执行，而这个fn函数可能也会有参数，newproc的第一个参数正是fn函数的参数以字节为单位的大小。比如有如下go代码片段：

func start(a, b, c int64) {
   ......
}

func main() {
   go start(1, 2, 3)
}

编译器在编译上面的go语句时，就会把其替换为对newproc函数的调用，编译后的代码逻辑上等同于下面的伪代码

func main() {
    push 0x3
    push 0x2
    push 0x1
    runtime.newproc(24, start)
}

编译器编译时首先会用几条指令把start函数需要用到的3个参数压栈，然后调用newproc函数。因为start函数的3个int64类型的参数共占24个字节，所以传递给newproc的第一个参数是24，表示start函数需要24字节大小的参数。

那为什么需要传递fn函数的参数大小给newproc函数呢？原因就在于newproc函数将创建一个新的goroutine来执行fn函数，而这个新创建的goroutine与当前这个goroutine会使用不同的栈，因此就需要在创建goroutine的时候把fn需要用到的参数先从当前goroutine的栈上拷贝到新的goroutine的栈上之后才能让其开始执行，而newproc函数本身并不知道需要拷贝多少数据到新创建的goroutine的栈上去，所以需要用参数的方式指定拷贝多少数据。

了解完这些背景知识之后，下面我们开始分析newproc的代码。newproc函数是对newproc1的一个包装，这里最重要的准备工作有两个，一个是获取fn函数第一个参数的地址（代码中的argp），另一个是使用systemstack函数切换到g0栈，当然，对于我们这个初始化场景来说现在本来就在g0栈，所以不需要切换，然而这个函数是通用的，在用户的goroutine中也会创建goroutine，这时就需要进行栈的切换。

runtime/proc.go : 3232

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