纨绔

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2022/02/20阅读:85主题:兰青

Go语言GMP原理

公众号:良猿

在go语言中使用关键字go可以很方便的进行并发编程,并且在go语言中为了更方便的使用并发编程,还提出了协程(goroutine)的概念,一个goroutine只占几 KB,并且这几 KB 就足够goroutine运行完,同时goroutine还是可伸缩的,如果需要更大的空间,goroutine会自动伸缩大小。每一个goroutine必须在内核级的线程上才能够执行,而对goroutine和线程进行调度的就是GMP调度器。

名词解释

G:goroutine,即Go协程,每次使用go关键字就会创建一个协程。

M:thread,内核级线程,所有的G都要放在M上才能运行。

P:processor,处理器,调度G到M上,其维护了一个队列,存储了所有需要它来调度的G。

GMP模型

图片来源www.topgoer.com
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全局队列:存放待运行的G

P的本地队列:存放待运行的G,但是数量不超过256个,当新建一个G时,会优先将G放到P的本地队列中,如果本地队列满了,则将本地队列中的一半放入到全局队列中。

P:在程序启动时会根据GOMAXPROCS配置的个数创建对应个数的P。

M:内核线程,每一个M与一个P绑定,M执行任务时从P的本地队列中获取一个G,执行完之后再获取下一个,如果本地队列为空,则从全局队列拿一批G放入到本地队列中继续执行,或者从其他P的本地队列中偷取一半的G放入到当前P的本地队列中。

调度策略

work stealing 机制

当一个线程M没有可运行的G时,优先从其他线程绑定的P中偷取G,而不是销毁线程。

hand off 机制

当一个线程M中的G发生堵塞时,线程M会释放绑定的P,将P转接给其他空闲的线程M去执行。

go func()调度流程

图片来源www.topgoer.com
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流程:

  1. 当使用go关键字创建一个G。
  2. 首先将其放入到P的本地队列中,如果P的本地队列满了,则将其放入到全局队列中。
  3. 每一个G只能运行在M上,一个M绑定一个P,从P的本地队列中获取G执行,若P的本地队列为空,则从全局队列获取或者从其他M绑定的P的本地队列偷取G。
  4. 调度G到M上。
  5. M执行G,如果G在执行过程中发生堵塞,则当前M释放绑定的P,将P转接到其他空闲或者新建的M上继续执行。
  6. 执行完之后销毁G,再次从P的队列中获取G循环执行。

分类:

后端

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