程序启动细致解构：步步为营，揭秘Go运行时内幕
2023-10-24 14:39:09
在 Go 语言的世界中，调度器扮演着至关重要的角色，负责管理协程（G）并协调它们在不同的处理器（P）上运行。上篇博客中，我们探索了 Go 调度器的基本概念和运行机制。而今天，我们将进一步深入 Go 程序的启动过程，揭开其初始化过程的面纱。
Go 程序启动之谜
1. 舞台搭建：内存初始化
当 Go 程序启动时，首先会进行内存初始化，为程序的运行分配必要的内存空间。这个过程包括分配堆内存、栈内存以及初始化全局变量。Go 运行时使用称为 mmap 的系统调用来分配内存，这是一种高效且跨平台的方式。
2. 奏鸣曲：加载并运行 main 函数
接下来，Go 程序将加载并运行 main 函数。main 函数是程序的入口点，由编译器自动生成。main 函数中包含了程序的启动代码，包括初始化程序所需的库和变量。当 main 函数执行时，它会创建第一个 G，称为初始 G。
3. 序曲：调度初始 G
初始 G 是一个特殊的 G，负责调度其他 G。在程序启动时，初始 G 会被调度到第一个可用的 P 上运行。初始 G 的主要任务是执行 main 函数并创建其他 G。
初始 G 的职责
1. 初始化全局变量
初始 G 负责初始化全局变量。全局变量是在程序启动时就被分配内存并初始化的变量。它们在整个程序中都可以访问。初始 G 会将全局变量的值设置成它们的初始值。
2. 创建其他 G
初始 G 还可以创建其他 G。它可以使用 runtime.Goexit 函数来创建新的 G。runtime.Goexit 函数会创建一个新的栈并将其分配给一个新的 G。新的 G 将被添加到调度器的队列中，等待被调度运行。
3. 执行 main 函数
初始 G 还会执行 main 函数。main 函数是程序的入口点，它包含了程序的启动代码。main 函数执行后，程序将继续运行，直到 main 函数返回。
内存图解
为了帮助您更好地理解 Go 程序的启动过程，我们提供了一张内存图。这张图展示了 Go 程序在内存中的布局。
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| 堆内存 |
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| 栈内存 |
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| 全局变量 |
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| 程序代码 |
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如您所见，Go 程序的内存分为三个部分：堆内存、栈内存和全局变量。堆内存用于动态分配内存，栈内存用于存储函数的局部变量，而全局变量则在程序启动时就被分配内存并初始化。
结语
通过这篇博客，我们对 Go 程序的启动过程有了更深入的理解。我们了解了 Go 程序是如何分配内存、加载并运行 main 函数、调度初始 G 以及初始 G 的职责。我们还提供了一张内存图来帮助您更好地理解 Go 程序在内存中的布局。希望这些知识对您理解 Go 程序的运行机制有所帮助。
