Go 是怎么使用 Go 來(lái)編譯自身的

Go是一個(gè)圖靈完備的語(yǔ)言

公司主營(yíng)業(yè)務(wù)：成都網(wǎng)站制作、成都網(wǎng)站設(shè)計(jì)、移動(dòng)網(wǎng)站開(kāi)發(fā)等業(yè)務(wù)。幫助企業(yè)客戶真正實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)宣傳，提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力。創(chuàng)新互聯(lián)公司是一支青春激揚(yáng)、勤奮敬業(yè)、活力青春激揚(yáng)、勤奮敬業(yè)、活力澎湃、和諧高效的團(tuán)隊(duì)。公司秉承以“開(kāi)放、自由、嚴(yán)謹(jǐn)、自律”為核心的企業(yè)文化，感謝他們對(duì)我們的高要求，感謝他們從不同領(lǐng)域給我們帶來(lái)的挑戰(zhàn)，讓我們激情的團(tuán)隊(duì)有機(jī)會(huì)用頭腦與智慧不斷的給客戶帶來(lái)驚喜。創(chuàng)新互聯(lián)公司推出利津免費(fèi)做網(wǎng)站回饋大家。

任何圖靈完備的語(yǔ)言理論上都可以用來(lái)編譯自身。比如c/c++, java, vb, php等等都可以。

至于怎么編譯自身的：

用其它語(yǔ)言比如c++實(shí)現(xiàn)一個(gè)[Go語(yǔ)言編譯器-1]

用Go語(yǔ)言寫(xiě)一個(gè)[Go語(yǔ)言編譯器-2]

用這個(gè)c++實(shí)現(xiàn)的[Go語(yǔ)言編譯器-1]編譯第2步里面說(shuō)的Go語(yǔ)言寫(xiě)的[Go語(yǔ)言編譯器-2]

用第3步得到的[Go語(yǔ)言編譯器-2]，再編譯一次第2步里面說(shuō)的[Go語(yǔ)言編譯器-2]的源碼。

OK，現(xiàn)在有一個(gè)Go語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的編譯器了，最開(kāi)始那個(gè)c++寫(xiě)的編譯器沒(méi)用了，可以扔掉不要了。以后就不停的優(yōu)化使用這個(gè)Go語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的自身的編譯器就行了。

go的簡(jiǎn)介

Go語(yǔ)言于2009年11月正式宣布推出，成為開(kāi)放源代碼項(xiàng)目，并在Linux及Mac OS X平臺(tái)上進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)，后追加Windows系統(tǒng)下的實(shí)現(xiàn)。

谷歌資深軟件工程師羅布·派克(Rob Pike)表示，“Go讓我體驗(yàn)到了從未有過(guò)的開(kāi)發(fā)效率。”派克表示，和今天的C++或C一樣，Go是一種系統(tǒng)語(yǔ)言。他解釋道，“使用它可以進(jìn)行快速開(kāi)發(fā)，同時(shí)它還是一個(gè)真正的編譯語(yǔ)言，我們之所以現(xiàn)在將其開(kāi)源，原因是我們認(rèn)為它已經(jīng)非常有用和強(qiáng)大。”

2007年，谷歌把Go作為一個(gè)20%項(xiàng)目開(kāi)始研發(fā)，即讓員工抽出本職工作之外時(shí)間的20%，投入在該項(xiàng)目上。除了派克外，該項(xiàng)目的成員還有其它一些谷歌工程師。

派克表示，編譯后Go代碼的運(yùn)行速度與C語(yǔ)言非常接近，而且編譯速度非常快，就像在使用一個(gè)交互式語(yǔ)言。

現(xiàn)有編程語(yǔ)言均未專門(mén)對(duì)多核處理器進(jìn)行優(yōu)化。派克表示，Go就是谷歌工程師為這類程序編寫(xiě)的一種語(yǔ)言。它不是針對(duì)編程初學(xué)者設(shè)計(jì)的，但學(xué)習(xí)使用它也不是非常困難。Go支持面向?qū)ο螅揖哂姓嬲姆庋b(closures)和反射(reflection)等功能。

在學(xué)習(xí)曲線方面，派克認(rèn)為Go與Java類似，對(duì)于Java開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)，應(yīng)該能夠輕松學(xué)會(huì)Go。

之所以將Go作為一個(gè)開(kāi)源項(xiàng)目發(fā)布，目的是讓開(kāi)源社區(qū)有機(jī)會(huì)創(chuàng)建更好的工具來(lái)使用該語(yǔ)言，例如Eclipse IDE中的插件。目前還沒(méi)有支持Go的IDE。

在目前谷歌公開(kāi)發(fā)布的所有網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，均沒(méi)有使用Go。但是谷歌已經(jīng)使用該語(yǔ)言開(kāi)發(fā)了幾個(gè)內(nèi)部項(xiàng)目。

派克表示，Go是否會(huì)對(duì)谷歌即將推出的Chrome OS產(chǎn)生影響，現(xiàn)在還言之尚早，不過(guò)Go的確可以和Native Client配合使用。他表示，“Go可以讓?xiě)?yīng)用完美的運(yùn)行在瀏覽器內(nèi)。”例如，使用Go可以更高效的實(shí)現(xiàn)Wave，無(wú)論是在前端還是后臺(tái)。

Go語(yǔ)言是一種新的語(yǔ)言，一種并發(fā)的、帶垃圾回收的、快速編譯的語(yǔ)言。它具有以下特點(diǎn)：

1.它可以在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上用幾秒鐘的時(shí)間編譯一個(gè)大型的Go程序。

2.Go語(yǔ)言為軟件構(gòu)造提供了一種模型，它使依賴分析更加容易，且避免了大部分C風(fēng)格include文件與庫(kù)的開(kāi)頭。

3.Go語(yǔ)言是靜態(tài)類型的語(yǔ)言，它的類型系統(tǒng)沒(méi)有層級(jí)。因此用戶不需要在定義類型之間的關(guān)系上花費(fèi)時(shí)間，這樣感覺(jué)起來(lái)比典型的面向?qū)ο笳Z(yǔ)言更輕量級(jí)。

4.Go語(yǔ)言完全是垃圾回收型的語(yǔ)言，并為并發(fā)執(zhí)行與通信提供了基本的支持。

按照其設(shè)計(jì)，Go打算為多核機(jī)器上系統(tǒng)軟件的構(gòu)造提供一種方法。

Go語(yǔ)言是一種編譯型語(yǔ)言，它結(jié)合了解釋型語(yǔ)言的游刃有余，動(dòng)態(tài)類型語(yǔ)言的開(kāi)發(fā)效率，以及靜態(tài)類型的安全性。它也打算成為現(xiàn)代的，支持網(wǎng)絡(luò)與多核計(jì)算的語(yǔ)言。要滿足這些目標(biāo)，需要解決一些語(yǔ)言上的問(wèn)題：一個(gè)富有表達(dá)能力但輕量級(jí)的類型系統(tǒng)，并發(fā)與垃圾回收機(jī)制，嚴(yán)格的依賴規(guī)范等等。這些無(wú)法通過(guò)庫(kù)或工具解決好，因此Go也就應(yīng)運(yùn)而生了。

【golang詳解】go語(yǔ)言GMP(GPM)原理和調(diào)度

Goroutine調(diào)度是一個(gè)很復(fù)雜的機(jī)制，下面嘗試用簡(jiǎn)單的語(yǔ)言描述一下Goroutine調(diào)度機(jī)制，想要對(duì)其有更深入的了解可以去研讀一下源碼。

首先介紹一下GMP什么意思：

G ----------- goroutine: 即Go協(xié)程，每個(gè)go關(guān)鍵字都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)協(xié)程。

M ---------- thread內(nèi)核級(jí)線程，所有的G都要放在M上才能運(yùn)行。

P ----------- processor處理器，調(diào)度G到M上，其維護(hù)了一個(gè)隊(duì)列，存儲(chǔ)了所有需要它來(lái)調(diào)度的G。

Goroutine 調(diào)度器P和 OS 調(diào)度器是通過(guò) M 結(jié)合起來(lái)的，每個(gè) M 都代表了 1 個(gè)內(nèi)核線程，OS 調(diào)度器負(fù)責(zé)把內(nèi)核線程分配到 CPU 的核上執(zhí)行

模型圖：

避免頻繁的創(chuàng)建、銷毀線程，而是對(duì)線程的復(fù)用。

1）work stealing機(jī)制

當(dāng)本線程無(wú)可運(yùn)行的G時(shí)，嘗試從其他線程綁定的P偷取G，而不是銷毀線程。

2）hand off機(jī)制

當(dāng)本線程M0因?yàn)镚0進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)用阻塞時(shí)，線程釋放綁定的P，把P轉(zhuǎn)移給其他空閑的線程執(zhí)行。進(jìn)而某個(gè)空閑的M1獲取P，繼續(xù)執(zhí)行P隊(duì)列中剩下的G。而M0由于陷入系統(tǒng)調(diào)用而進(jìn)被阻塞，M1接替M0的工作，只要P不空閑，就可以保證充分利用CPU。M1的來(lái)源有可能是M的緩存池，也可能是新建的。當(dāng)G0系統(tǒng)調(diào)用結(jié)束后，根據(jù)M0是否能獲取到P，將會(huì)將G0做不同的處理：

如果有空閑的P，則獲取一個(gè)P，繼續(xù)執(zhí)行G0。

如果沒(méi)有空閑的P，則將G0放入全局隊(duì)列，等待被其他的P調(diào)度。然后M0將進(jìn)入緩存池睡眠。

如下圖

GOMAXPROCS設(shè)置P的數(shù)量，最多有GOMAXPROCS個(gè)線程分布在多個(gè)CPU上同時(shí)運(yùn)行

在Go中一個(gè)goroutine最多占用CPU 10ms，防止其他goroutine被餓死。

具體可以去看另一篇文章

【Golang詳解】go語(yǔ)言調(diào)度機(jī)制 搶占式調(diào)度

當(dāng)創(chuàng)建一個(gè)新的G之后優(yōu)先加入本地隊(duì)列，如果本地隊(duì)列滿了，會(huì)將本地隊(duì)列的G移動(dòng)到全局隊(duì)列里面，當(dāng)M執(zhí)行work stealing從其他P偷不到G時(shí)，它可以從全局G隊(duì)列獲取G。

協(xié)程經(jīng)歷過(guò)程

我們創(chuàng)建一個(gè)協(xié)程 go func()經(jīng)歷過(guò)程如下圖：

說(shuō)明：

這里有兩個(gè)存儲(chǔ)G的隊(duì)列，一個(gè)是局部調(diào)度器P的本地隊(duì)列、一個(gè)是全局G隊(duì)列。新創(chuàng)建的G會(huì)先保存在P的本地隊(duì)列中，如果P的本地隊(duì)列已經(jīng)滿了就會(huì)保存在全局的隊(duì)列中；處理器本地隊(duì)列是一個(gè)使用數(shù)組構(gòu)成的環(huán)形鏈表，它最多可以存儲(chǔ) 256 個(gè)待執(zhí)行任務(wù)。

G只能運(yùn)行在M中，一個(gè)M必須持有一個(gè)P，M與P是1：1的關(guān)系。M會(huì)從P的本地隊(duì)列彈出一個(gè)可執(zhí)行狀態(tài)的G來(lái)執(zhí)行，如果P的本地隊(duì)列為空，就會(huì)想其他的MP組合偷取一個(gè)可執(zhí)行的G來(lái)執(zhí)行；

一個(gè)M調(diào)度G執(zhí)行的過(guò)程是一個(gè)循環(huán)機(jī)制；會(huì)一直從本地隊(duì)列或全局隊(duì)列中獲取G

上面說(shuō)到P的個(gè)數(shù)默認(rèn)等于CPU核數(shù)，每個(gè)M必須持有一個(gè)P才可以執(zhí)行G，一般情況下M的個(gè)數(shù)會(huì)略大于P的個(gè)數(shù)，這多出來(lái)的M將會(huì)在G產(chǎn)生系統(tǒng)調(diào)用時(shí)發(fā)揮作用。類似線程池，Go也提供一個(gè)M的池子，需要時(shí)從池子中獲取，用完放回池子，不夠用時(shí)就再創(chuàng)建一個(gè)。

work-stealing調(diào)度算法：當(dāng)M執(zhí)行完了當(dāng)前P的本地隊(duì)列隊(duì)列里的所有G后，P也不會(huì)就這么在那躺尸啥都不干，它會(huì)先嘗試從全局隊(duì)列隊(duì)列尋找G來(lái)執(zhí)行，如果全局隊(duì)列為空，它會(huì)隨機(jī)挑選另外一個(gè)P，從它的隊(duì)列里中拿走一半的G到自己的隊(duì)列中執(zhí)行。

如果一切正常，調(diào)度器會(huì)以上述的那種方式順暢地運(yùn)行，但這個(gè)世界沒(méi)這么美好，總有意外發(fā)生，以下分析goroutine在兩種例外情況下的行為。

Go runtime會(huì)在下面的goroutine被阻塞的情況下運(yùn)行另外一個(gè)goroutine：

用戶態(tài)阻塞/喚醒

當(dāng)goroutine因?yàn)閏hannel操作或者network I/O而阻塞時(shí)（實(shí)際上golang已經(jīng)用netpoller實(shí)現(xiàn)了goroutine網(wǎng)絡(luò)I/O阻塞不會(huì)導(dǎo)致M被阻塞，僅阻塞G，這里僅僅是舉個(gè)栗子），對(duì)應(yīng)的G會(huì)被放置到某個(gè)wait隊(duì)列(如channel的waitq)，該G的狀態(tài)由_Gruning變?yōu)開(kāi)Gwaitting，而M會(huì)跳過(guò)該G嘗試獲取并執(zhí)行下一個(gè)G，如果此時(shí)沒(méi)有可運(yùn)行的G供M運(yùn)行，那么M將解綁P，并進(jìn)入sleep狀態(tài)；當(dāng)阻塞的G被另一端的G2喚醒時(shí)（比如channel的可讀/寫(xiě)通知），G被標(biāo)記為，嘗試加入G2所在P的runnext（runnext是線程下一個(gè)需要執(zhí)行的 Goroutine。）， 然后再是P的本地隊(duì)列和全局隊(duì)列。

系統(tǒng)調(diào)用阻塞

當(dāng)M執(zhí)行某一個(gè)G時(shí)候如果發(fā)生了阻塞操作，M會(huì)阻塞，如果當(dāng)前有一些G在執(zhí)行，調(diào)度器會(huì)把這個(gè)線程M從P中摘除，然后再創(chuàng)建一個(gè)新的操作系統(tǒng)的線程(如果有空閑的線程可用就復(fù)用空閑線程)來(lái)服務(wù)于這個(gè)P。當(dāng)M系統(tǒng)調(diào)用結(jié)束時(shí)候，這個(gè)G會(huì)嘗試獲取一個(gè)空閑的P執(zhí)行，并放入到這個(gè)P的本地隊(duì)列。如果獲取不到P，那么這個(gè)線程M變成休眠狀態(tài)， 加入到空閑線程中，然后這個(gè)G會(huì)被放入全局隊(duì)列中。

隊(duì)列輪轉(zhuǎn)

可見(jiàn)每個(gè)P維護(hù)著一個(gè)包含G的隊(duì)列，不考慮G進(jìn)入系統(tǒng)調(diào)用或IO操作的情況下，P周期性的將G調(diào)度到M中執(zhí)行，執(zhí)行一小段時(shí)間，將上下文保存下來(lái)，然后將G放到隊(duì)列尾部，然后從隊(duì)列中重新取出一個(gè)G進(jìn)行調(diào)度。

除了每個(gè)P維護(hù)的G隊(duì)列以外，還有一個(gè)全局的隊(duì)列，每個(gè)P會(huì)周期性地查看全局隊(duì)列中是否有G待運(yùn)行并將其調(diào)度到M中執(zhí)行，全局隊(duì)列中G的來(lái)源，主要有從系統(tǒng)調(diào)用中恢復(fù)的G。之所以P會(huì)周期性地查看全局隊(duì)列，也是為了防止全局隊(duì)列中的G被餓死。

除了每個(gè)P維護(hù)的G隊(duì)列以外，還有一個(gè)全局的隊(duì)列，每個(gè)P會(huì)周期性地查看全局隊(duì)列中是否有G待運(yùn)行并將其調(diào)度到M中執(zhí)行，全局隊(duì)列中G的來(lái)源，主要有從系統(tǒng)調(diào)用中恢復(fù)的G。之所以P會(huì)周期性地查看全局隊(duì)列，也是為了防止全局隊(duì)列中的G被餓死。

M0

M0是啟動(dòng)程序后的編號(hào)為0的主線程，這個(gè)M對(duì)應(yīng)的實(shí)例會(huì)在全局變量rutime.m0中，不需要在heap上分配，M0負(fù)責(zé)執(zhí)行初始化操作和啟動(dòng)第一個(gè)G，在之后M0就和其他的M一樣了

G0

G0是每次啟動(dòng)一個(gè)M都會(huì)第一個(gè)創(chuàng)建的goroutine，G0僅用于負(fù)責(zé)調(diào)度G，G0不指向任何可執(zhí)行的函數(shù)，每個(gè)M都會(huì)有一個(gè)自己的G0，在調(diào)度或系統(tǒng)調(diào)用時(shí)會(huì)使用G0的棧空間，全局變量的G0是M0的G0

一個(gè)G由于調(diào)度被中斷，此后如何恢復(fù)？

中斷的時(shí)候?qū)⒓拇嫫骼锏臈Ｐ畔ⅲ４娴阶约旱腉對(duì)象里面。當(dāng)再次輪到自己執(zhí)行時(shí)，將自己保存的棧信息復(fù)制到寄存器里面，這樣就接著上次之后運(yùn)行了。

我這里只是根據(jù)自己的理解進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，想要詳細(xì)了解有關(guān)GMP的底層原理可以去看Go調(diào)度器 G-P-M 模型的設(shè)計(jì)者的文檔或直接看源碼

參考： ()

()

如何理解go編程語(yǔ)言

Go語(yǔ)言是谷歌2009發(fā)布的第二款開(kāi)源編程語(yǔ)言。Go語(yǔ)言專門(mén)針對(duì)多處理器系統(tǒng)應(yīng)用程序的編程進(jìn)行了優(yōu)化，使用Go編譯的程序可以媲美C或C++代碼的速度，而且更加安全、支持并行進(jìn)程。

網(wǎng)頁(yè)標(biāo)題：go語(yǔ)言編譯運(yùn)行原理,go編譯器原理
標(biāo)題路徑：http://chinadenli.net/article34/hedepe.html

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