1. 程序初始化

• Go程序启动后，会先创建一个特殊的内核线程，称为 M0 （主线程）。M0是第一个也是唯一一个由Go运行时直接创建的线程，后续的M都由他按需创建。
• 同时，Go运行时会初始化一个P。这个P会与 M0 关联（M0拥有这个P）。

2. 创建 main.goroutine

• 运行时随后会创建第一个G，也就是 main.goroutine。这个 G 的入口函数就是我们的 main.main。

3. 调度与执行

• 新创建的 main.goroutine 不会被放入任何队列（既不是 全局队列也不是 P 的本地队列）。
• 它会被直接放入当前 M0 的 g0 的 sched.next字段中（可以理解魏下一个要执行的G），或者设置为m0的curg（当前正在执行的 g）。
• m0 随即开始执行 main.goroutine

4. main函数运行

• M0 开始执行 main goroutine 的代码，即 main 包中的 main 函数。

5. 后续G的创建

• 在我们的 main 函数中，如果我们使用 go 关键字创建了新的 goroutine（例如 go foo()），这些新的G的调度策略就符合我们熟知的GMP规则了：
  • 优先放入本地队列：新创建的G会优先放入创建它的P的本地队列（LRQ）中，等待被调度。
  • 本地队列满了则放全局：如果当前P的本地队列已满（长度超过256），则会把本地队列的一半G和新创建的G一起打散，放入全局队列（GRQ）。

为什么第一个G不进入队列？

• 效率最高：程序启动时，只有 M0 一个线程和一个P，没有其他G在竞争。直接让 M0 执行 main goroutine 是最高效的方式，无需经过复杂的入队、出队调度过程。
• 必要性：main goroutine 是程序的起点，它必须被尽快执行。它要负责初始化程序、启动其他goroutine等关键任务。

M0 的具体作用与职责？

1. 执行最初的运行时初始化

在 Go 程序的 main 函数甚至任何用户的代码执行之前，Go 运行时（Runtime）需要先准备好自己的工作环境。M0 就是这个“搭建舞台”的人。它负责：

• 分配内存：为运行时所需的核心数据结构分配初始内存。
• 初始化栈: 设置 M0 自己的系统栈（也称为 g0 的栈），这个栈用于执行调度、垃圾回收等关键的系统级任务。
• 初始化堆: 初始化内存分配器（allocator）和垃圾回收器（GC）所需的基础设施。

2. 创建并关联第一个 P (Processor)

• M0 会根据 GOMAXPROCS 环境变量或默认值（CPU核心数）来创建第一个 P（逻辑处理器）。
• 创建后，M0 会立即与这个 P 进行关联。记住，一个 M 必须持有一个 P 才能执行 Go 代码。

3. 创建主 Goroutine (G) 并直接执行

• M0 负责创建程序的第一个用户 Goroutine，即 main goroutine（其入口函数是 main.main）。
• 正如上一个问题所讨论的，M0 不会将这个 G 放入任何队列，而是直接将它设置为当前要执行的任务并开始运行它。

4. 启动调度循环

• 在 main goroutine 开始执行后，M0 本身并不会闲着。它会转而执行自己的调度循环（Schedule Loop）。
• 在这个循环中，M0 会不断地从它所关联的 P 的本地运行队列、全局运行队列或其他地方（如网络轮询器）寻找可运行的 G，并执行它们。
• 此时，M0 的行为就和程序运行期间创建的其他 M（工作线程）一样了，成为了普通调度大军的一员。

5. 在需要时创建新的 M (Machine)

• 在程序运行过程中，如果现有的 M 都在繁忙、P 的队列中有可运行的 G、且未达到系统线程数上限，运行时就需要创建新的操作系统线程来帮忙。
• 这个创建新 M 的任务是由 M0 来完成的（更准确地说，是由 M0 的 g0 栈来执行创建逻辑）。新创建的 M 会从空闲 M 列表开始，准备接手一个 P 并开始工作。

关键特性与区别

• M0 是特殊的：它是唯一一个不是由 Go 运行时本身通过常规线程创建机制（如 pthread_create）生成的 M。它随着进程的启动而存在。

• M0 的 g0：每一个 M 都有两个重要的 G：

  • curg：当前正在执行的用户 Goroutine（例如 main goroutine 或 go foo() 创建的 G）。

  • g0：一个特殊的系统 Goroutine，它拥有一个更大的栈，用于执行调度、垃圾回收、栈增长等昂贵的系统级任务。M0 的 g0 负责了最关键的初始化工作。

• 与其它 M 的关系：你可以把 M0 看作是“鸡”，把其他 M 看作是“蛋”。先有 M0 这只“鸡”，然后由它孵出了其他所有 M 这个“蛋”。

总结

M0 是 Go 程序运行的起点和基石。它的核心作用就像一个项目的总工程师：

• 搭建工地（初始化运行时环境）。
• 准备好第一个工作站（创建并关联第一个 P）。
• 派出第一个工人开始工作（创建并执行 main goroutine）。
• 然后自己转变为调度员（开始运行调度循环）。
• 并在需要时招募更多工人（负责创建新的 M）。