为什么多个克隆系统调用需要单行子例程?

时间:2019-08-30 10:20:00

标签: linux go linux-kernel pthreads subroutine

我创建了一个小的示例程序来检查子例程系统调用。

package main

func print() {
}

func main() {
    go print()
}

转到子例程的痕迹

clone(child_stack=0xc000044000, flags=CLONE_VM|CLONE_FS|CLONE_FILES|CLONE_SIGHAND|CLONE_THREAD|CLONE_SYSVSEM) = 27010
clone(child_stack=0xc000046000, flags=CLONE_VM|CLONE_FS|CLONE_FILES|CLONE_SIGHAND|CLONE_THREAD|CLONE_SYSVSEM) = 27011
clone(child_stack=0xc000040000, flags=CLONE_VM|CLONE_FS|CLONE_FILES|CLONE_SIGHAND|CLONE_THREAD|CLONE_SYSVSEM) = 27012
futex(0x4c24a8, FUTEX_WAIT_PRIVATE, 0, NULL) = 0
futex(0xc000034848, FUTEX_WAKE_PRIVATE, 1) = 1
exit_group(0)                           = ?

可以观察到,有3次克隆系统调用调用了单个子例程,但堆栈大小很小,如go所声称的那样。您能告诉我为什么三个克隆系统调用需要一个子例程吗?

以类似的方式在创建pthread一次性克隆系统调用时被调用。但是堆栈很大。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h> //Header file for sleep(). man 3 sleep for details.
#include <pthread.h>

void *myThreadFun(void *vargp)
{
        return NULL;
}

int main()
{
        pthread_t thread_id;
        pthread_create(&thread_id, NULL, myThreadFun, NULL);
        pthread_join(thread_id, NULL);
        exit(0);
}

pthread的痕迹

clone(child_stack=0x7fb49d960ff0, flags=CLONE_VM|CLONE_FS|CLONE_FILES|CLONE_SIGHAND|CLONE_THREAD|CLONE_SYSVSEM|CLONE_SETTLS|CLONE_PARET_SETTID|CLONE_CHILD_CLEARTID, parent_tidptr=0x7fb49d9619d0, tls=0x7fb49d961700, child_tidptr=0x7fb49d9619d0) = 27370
futex(0x7fb49d9619d0, FUTEX_WAIT, 27370, NULL) = -1 EAGAIN (Resource temporarily unavailable)
exit_group(0) = ?

为什么要为单行子程序调用多个克隆系统调用?因为在程序中仅创建了一个子例程,就像在C语言的第二个程序中创建了单个pthread一样。另外两个克隆出于什么目的?

1 个答案:

答案 0 :(得分:1)

运行此无操作程序:

package main

func main() {
}

并跟踪克隆调用显示相同的三个clone调用:

$ go build nop.go
$ strace -e trace=clone ./nop
clone(child_stack=0xc000060000, flags=CLONE_VM|CLONE_FS|CLONE_FILES|CLONE_SIGHAND|CLONE_THREAD|CLONE_SYSVSEM) = 12602
clone(child_stack=0xc000062000, flags=CLONE_VM|CLONE_FS|CLONE_FILES|CLONE_SIGHAND|CLONE_THREAD|CLONE_SYSVSEM) = 12603
clone(child_stack=0xc00005c000, flags=CLONE_VM|CLONE_FS|CLONE_FILES|CLONE_SIGHAND|CLONE_THREAD|CLONE_SYSVSEM) = 12605
+++ exited with 0 +++

所以您在这里显示的是Go能够使用 no 克隆调用创建goroutine:

$ cat oneproc.go
package main

func dummy() {
}

func main() {
    go dummy()
}
$ go build oneproc.go
$ strace -e trace=clone ./oneproc
clone(child_stack=0xc000060000, flags=CLONE_VM|CLONE_FS|CLONE_FILES|CLONE_SIGHAND|CLONE_THREAD|CLONE_SYSVSEM) = 13090
clone(child_stack=0xc000062000, flags=CLONE_VM|CLONE_FS|CLONE_FILES|CLONE_SIGHAND|CLONE_THREAD|CLONE_SYSVSEM) = 13091
clone(child_stack=0xc00005c000, flags=CLONE_VM|CLONE_FS|CLONE_FILES|CLONE_SIGHAND|CLONE_THREAD|CLONE_SYSVSEM) = 13092
+++ exited with 0 +++

(这并不奇怪,Goroutine不是线程)。

运行时(运行1.11 / 12版)

您要求提供其他详细信息in comments。当前系统有一个design document(如果尚未安装,无疑会过时),当然还有Go runtime source itself

proc.go顶部有一个非常有启发性的(且很大的)注释,它讨论了goroutines(“ G”)如何映射到具有处理器资源的工作线程(“ M”)中。 P”)。这仅与为什么最初要进行三个OS clone调用(导致总共有4个线程)间接相关,但这很重要。请注意,如果看起来有用,则可以在以后创建其他OS级线程,尤其是当M在系统调用中阻塞时。

实际的clone系统调用通过os_linux.go中的newosprocnewosproc0发生。其他非Linux操作系统有其自己的单独实现。如果您搜索对newosproc的呼叫,则只能在proc.go函数newm1中找到一个呼叫。在proc.go的另外两个地方调用了此命令:newmtemplateThread。 templateThread是一个永远不会使用的特殊帮助器,并且(我相信)它不是三个初始clone的一部分,因此我们可以忽略它,而仅查找对newm的调用。其中有6种,全部在proc.go中:

  • main调用systemstack(func() { newm(sysmon, nil) })sysmon也在proc.go中;看到它的作用,部分是根据需要触发垃圾收集,另一部分是使其余调度程序继续运行。

  • startTheWorldWithSema(允许运行时系统启动)为每个P调用newm(nil, p)。始终至少有一个P,因此这可能是第二个P。但是,有一个初始的m0对象,因此它可能不是第二个clone-尚不清楚。

  • sigqueue.go中,signal_enable调用sigenable(在signal_unix.go中),具体取决于sigtable中的值(来自sigtab_linux_generic.go )绝对正确,最后会调用ensureSigM(也在signal_unix.go中),后者也会调用LockOSThread,以确保我们将创建另一个M。(其中的go ensureSigM中的闭包创建了G,使其绑定到此新的锁定到OS线程M。)由于这些调用是从init函数触发的,我认为它们发生在startTheWorldWithSema之前以便在上述循环中创建额外的M。它们可能是在开始世界之后发生的,但在那种情况下,仍然需要在输入main之前创建M。

所有这些肯定占了两个线程:一个用于运行sysmon,另一个用于处理信号。它可以考虑也可以不考虑第三线程。都是基于读取代码,而不是实际运行和测试代码,因此可能包含错误。

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