tit555666gp.sched --> BX
tit555666gp.sched --> BX
上一讲新创建了一个 goroutine，设置好了 sched 成员的 sp 和 pc 字段，并且将其添加到了 p0 的本地可运行队列，坐等调度器的调度。
我们继续看代码。搞了半天，我们其实还在 runtime·rt0_go 函数里，执行完 runtime·newproc(SB) 后，两条 POP 指令将之前为调用它构建的参数弹出栈。好消息是，最后就只剩下一个函数了：
1// start this M
2// 主线程进入调度循环，运行刚刚创建的 goroutine
3CALL runtime·mstart(SB)
这到达了本系列的核心区，前面铺垫了半天，调度器终于要开始运转了。
mstart 函数设置了 stackguard0 和 stackguard1 字段后，就直接调用 mstart1() 函数：
1func mstart1() {
2 // 启动过程时 _g_ = m0.g0
3 _g_ := getg()
4
5 if _g_ != _g_.m.g0 {
6 throw("bad runtime·mstart")
7 }
8
9 // Record top of stack for use by mcall.
10 // Once we call schedule we're never coming back,
11 // so other calls can reuse this stack space.
12 //
13 // 一旦调用 schedule() 函数，永不返回
14 // 所以栈帧可以被复用
15 gosave(&_g_.m.g0.sched)
16 _g_.m.g0.sched.pc = ^uintptr(0) // make sure it is never used
17 asminit()
18 minit()
19
20 // ……………………
21
22 // 执行启动函数。初始化过程中，fn == nil
23 if fn := _g_.m.mstartfn; fn != nil {
24 fn()
25 }
26
27 if _g_.m.helpgc != 0 {
28 _g_.m.helpgc = 0
29 stopm()
30 } else if _g_.m != &m0 {
31 acquirep(_g_.m.nextp.ptr())
32 _g_.m.nextp = 0
33 }
34
35 // 进入调度循环。永不返回
36 schedule()
37}
调用 gosave 函数来保存调度信息到 g0.sched 结构体，来看源码：
1// void gosave(Gobuf*)
2// save state in Gobuf; setjmp
3TEXT runtime·gosave(SB), NOSPLIT, $0-8
4 // 将 gobuf 赋值给 AX
5 MOVQ buf+0(FP), AX // gobuf
6 // 取参数地址，也就是 caller 的 SP
7 LEAQ buf+0(FP), BX // caller's SP
8 // 保存 caller's SP，再次运行时的栈顶
9 MOVQ BX, gobuf_sp(AX)
10 MOVQ 0(SP), BX // caller's PC
11 // 保存 caller's PC，再次运行时的指令地址
12 MOVQ BX, gobuf_pc(AX)
13 MOVQ $0, gobuf_ret(AX)
14 MOVQ BP, gobuf_bp(AX)
15 // Assert ctxt is zero. See func save.
16 MOVQ gobuf_ctxt(AX), BX
17 TESTQ BX, BX
18 JZ 2(PC)
19 CALL runtime·badctxt(SB)
20 // 获取 tls
21 get_tls(CX)
22 // 将 g 的地址存入 BX
23 MOVQ g(CX), BX
24 // 保存 g 的地址
25 MOVQ BX, gobuf_g(AX)
26 RET
主要是设置了 g0.sched.sp 和 g0.sched.pc，前者指向 mstart1 函数栈上参数的位置，后者则指向 gosave 函数返回后的下一条指令。如下图：
图中 sched.pc 并不直接指向返回地址，所以图中的虚线并没有箭头。
接下来，进入 schedule 函数，永不返回。
1// 执行一轮调度器的工作：找到一个 runnable 的 goroutine，并且执行它
2// 永不返回
3func schedule() {
4 // _g_ = 每个工作线程 m 对应的 g0，初始化时是 m0 的 g0
5 _g_ := getg()
6
7 // ……………………
8
9top:
10 // ……………………
11
12 var gp *g
13 var inheritTime bool
14
15 // ……………………
16
17 if gp == nil {
18 // Check the global runnable queue once in a while to ensure fairness.
19 // Otherwise two goroutines can completely occupy the local runqueue
20 // by constantly respawning each other.
21 // 为了公平，每调用 schedule 函数 61 次就要从全局可运行 goroutine 队列中获取
22 if _g_.m.p.ptr().schedtick%61 == 0 && sched.runqsize > 0 {
23 lock(&sched.lock)
24 // 从全局队列最大获取 1 个 gorutine
25 gp = globrunqget(_g_.m.p.ptr(), 1)
26 unlock(&sched.lock)
27 }
28 }
29
30 // 从 P 本地获取 G 任务
31 if gp == nil {
32 gp, inheritTime = runqget(_g_.m.p.ptr())
33 if gp != nil && _g_.m.spinning {
34 throw("schedule: spinning with local work")
35 }
36 }
37
38 if gp == nil {
39 // 从本地运行队列和全局运行队列都没有找到需要运行的 goroutine，
40 // 调用 findrunnable 函数从其它工作线程的运行队列中偷取，如果偷不到，则当前工作线程进入睡眠
41 // 直到获取到 runnable goroutine 之后 findrunnable 函数才会返回。
42 gp, inheritTime = findrunnable() // blocks until work is available
43 }
44
45 // This thread is going to run a goroutine and is not spinning anymore,
46 // so if it was marked as spinning we need to reset it now and potentially
47 // start a new spinning M.
48 if _g_.m.spinning {
49 resetspinning()
50 }
51
52 if gp.lockedm != nil {
53 // Hands off own p to the locked m,
54 // then blocks waiting for a new p.
55 startlockedm(gp)
56 goto top
57 }
58
59 // 执行 goroutine 任务函数
60 // 当前运行的是 runtime 的代码，函数调用栈使用的是 g0 的栈空间
61 // 调用 execute 切换到 gp 的代码和栈空间去运行
62 execute(gp, inheritTime)
63}
调用 runqget，从 P 本地可运行队列先选出一个可运行的 goroutine；为了公平，调度器每调度 61 次的时候，都会尝试从全局队列里取出待运行的 goroutine 来运行，调用 globrunqget；如果还没找到，就要去其他 P 里面去偷一些 goroutine 来执行，调用 findrunnable 函数。
经过千辛万苦，终于找到了可以运行的 goroutine，调用 execute(gp, inheritTime) 切换到选出的 goroutine 栈执行，调度器的调度次数会在这里更新，源码如下：
1// 调度 gp 在当前 M 上运行
2// 如果 inheritTime 为真，gp 执行当前的时间片
3// 否则，开启一个新的时间片
4//
5//go:yeswritebarrierrec
6func execute(gp *g, inheritTime bool) {
7 // g0
8 _g_ := getg()
9
10 // 将 gp 的状态改为 running
11 casgstatus(gp, _Grunnable, _Grunning)
12 gp.waitsince = 0
13 gp.preempt = false
14 gp.stackguard0 = gp.stack.lo + _StackGuard
15 if !inheritTime {
16 // 调度器调度次数增加 1
17 _g_.m.p.ptr().schedtick++
18 }
19
20 // 将 gp 和 m 关联起来
21 _g_.m.curg = gp
22 gp.m = _g_.m
23
24 // …………………………
25
26 // gogo 完成从 g0 到 gp 真正的切换
27 // CPU 执行权的转让以及栈的切换
28 // 执行流的切换从本质上来说就是 CPU 寄存器以及函数调用栈的切换，
29 // 然而不管是 go 还是 c 这种高级语言都无法精确控制 CPU 寄存器的修改，
30 // 因而高级语言在这里也就无能为力了，只能依靠汇编指令来达成目的
31 gogo(&gp.sched)
32}
将 gp 的状态改为 _Grunning，将 m 和 gp 相互关联起来。最后，调用 gogo 完成从 g0 到 gp 的切换，CPU 的执行权将从 g0 转让到 gp。 gogo 函数用汇编语言写成，原因如下：
gogo函数也是通过汇编语言编写的，这里之所以需要使用汇编，是因为 goroutine 的调度涉及不同执行流之间的切换。
前面我们在讨论操作系统切换线程时已经看到过，执行流的切换从本质上来说就是 CPU 寄存器以及函数调用栈的切换，然而不管是 go 还是 c 这种高级语言都无法精确控制 CPU 寄存器，因而高级语言在这里也就无能为力了，只能依靠汇编指令来达成目的。
继续看 gogo 函数的实现，传入 &gp.sched 参数，源码如下：
1TEXT runtime·gogo(SB), NOSPLIT, $16-8
2 // 0(FP) 表示第一个参数，即 buf = &gp.sched
3 MOVQ buf+0(FP), BX // gobuf
4
5 // ……………………
6
7 MOVQ buf+0(FP), BX
8
9nilctxt:
10 // DX = gp.sched.g
11 MOVQ gobuf_g(BX), DX
12 MOVQ 0(DX), CX // make sure g != nil
13 get_tls(CX)
14 // 将 g 放入到 tls[0]
15 // 把要运行的 g 的指针放入线程本地存储，这样后面的代码就可以通过线程本地存储
16 // 获取到当前正在执行的 goroutine 的 g 结构体对象，从而找到与之关联的 m 和 p
17 // 运行这条指令之前，线程本地存储存放的是 g0 的地址
18 MOVQ DX, g(CX)
19 // 把 CPU 的 SP 寄存器设置为 sched.sp，完成了栈的切换
20 MOVQ gobuf_sp(BX), SP // restore SP
21 // 恢复调度上下文到CPU相关寄存器
22 MOVQ gobuf_ret(BX), AX
23 MOVQ gobuf_ctxt(BX), DX
24 MOVQ gobuf_bp(BX), BP
25 // 清空 sched 的值，因为我们已把相关值放入 CPU 对应的寄存器了，不再需要，这样做可以少 GC 的工作量
26 MOVQ $0, gobuf_sp(BX) // clear to help garbage collector
27 MOVQ $0, gobuf_ret(BX)
28 MOVQ $0, gobuf_ctxt(BX)
29 MOVQ $0, gobuf_bp(BX)
30 // 把 sched.pc 值放入 BX 寄存器
31 MOVQ gobuf_pc(BX), BX
32 // JMP 把 BX 寄存器的包含的地址值放入 CPU 的 IP 寄存器，于是，CPU 跳转到该地址继续执行指令
33 JMP BX
注释地比较详细了。核心的地方是：
1MOVQ gobuf_g(BX), DX
2// ……
3get_tls(CX)
4MOVQ DX, g(CX)
第一行，将 gp.sched.g 保存到 DX 寄存器；第二行，我们见得已经比较多了，get_tls 将 tls 保存到 CX 寄存器，再将 gp.sched.g 放到 tls[0] 处。这样，当下次再调用 get_tls 时，取出的就是 gp，而不再是 g0，这一行完成从 g0 栈切换到 gp。
可能需要提一下的是，Go plan9 汇编中的一些奇怪的符号：
1MOVQ buf+0(FP), BX # &gp.sched --> BX
FP 是个伪奇存器，前面加 0 表示是第一个寄存器，表示参数的位置，最前面的 buf 表示一个符号。关于 Go 汇编语言的一些知识，可以参考曹大在夜读上的分享和《Go 语言高级编程》的相关章节，地址见参考资料。
接下来，将 gp.sched 的相关成员恢复到 CPU 对应的寄存器。最重要的是 sched.sp 和 sched.pc，前者被恢复到了 SP 寄存器，后者被保存到 BX 寄存器，最后一条跳转指令跳转到新的地址开始执行。通过之前的文章，我们知道，这里保存的就是 runtime.main 函数的地址。
最终，调度器完成了这个值得铭记的时刻，从 g0 转到 gp，开始执行 runtime.main 函数。
用一张流程图总结一下从 g0 切换到 main goroutine 的过程：
参考资料
【欧神 调度循环】https://github.com/changkun/go-under-the-hood/blob/master/book/zh-cn/part2runtime/ch06sched/exec.md
【go 语言核心编程技术 调度器系列】https://mp.weixin.qq.com/s/8eJm5hjwKXya85VnT4y8Cw
【曹大 Go plan9 汇编】https://github.com/cch123/asmshare/blob/master/layout.md
【Go 语言高级编程】https://chai2010.cn/advanced-go-programming-book/ch3-asm/readme.html