golang中goroutine调度机制(转载)

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这是一个创建于 的文章,其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。

转载自https://blog.csdn.net/liangzhiyang/article/details/52669851


调度

主要基于三个基本象上,GMP(定src/runtime/runtime.h文件中)

1.     G代表一个goroutine对象,每次go调用的时候,都会创建一个G

2.     M代表一个线程,每次建一个M候,都会有一个底层线建;所有的G,最终还是在M

3.     P代表一个理器,每一个运行的M都必须绑定一个P,就像线程必在么一个CPU核上行一

P的个数就是GOMAXPROCS(最大256),启动时固定的,一般不修改; M的个数和P的个数不一定一样多(会有休眠的M或者不需要太多的M)(最大10000);每一个P保存着本地G任务队列,也有一个全局G任务队列;

如下图所示


全局G任务队列会和各个本地G任务队列按照一定的策略互相交换(满了,则把本地队列的一半送给全局队列)

P是用一个全局数组(255)来保存的,并且维护着一个全局的P空闲链表

每次go调用的时候,都会:

1.     创建一个G对象,加入到本地队列或者全局队

2.     如果有空P则创建一个M

3.     M会启一个底层线程,循环执行能找到的G

4.     G序是,先从本地列找,本地没有从全局列找(一次性(全局G个数/P个数)个,再去其它P中找(一次性移一半),

5.     以上的G务执行是按照序(也就是go调用的顺序)执行的。(这个地方是不是觉得很奇怪??

对于上面的第2-3步,创建一个M,其过程:

1.     先找到一个空P,如果没有直接返回,(哈哈,个地方就保程不会占用超自己定的cpu个数)

2.     调用系统api创建线程,不同的操作系统,调用不一样,其实就是和c语言创建过程是一致的,(windows用的是CreateThreadlinux用的是clone统调用),(*^__^*)嘻嘻……

3.     然后建的线程里面才是真正做事的,循环执G

那就会有个问题,如果一个系统调用或者G任务执行太长,他就会一直占用这个线程,由于本地队列的G任务是顺序执行的,其它G任务就会阻塞了,怎样中止长任务的呢?(这个地方我找了好久~o()o

这样滴,启动的时候,会专门创建一个线程sysmon(性能监控),用来监控和管理,在内部是一个循环:

1.     记录所有PG务计schedtick,(schedtick会在每行一个G增)

2.     如果检查 schedtick一直没有增,P一直在行同一个G,如果超一定的时间10ms),就在G信息里面加一个标记

3.     然后G行的候,如果遇到非内函数用,就会检查一次标记,然后中断自己,把自己加到列末尾,行下一个G

4.     O(∩_∩)O哈哈~,如果没有遇到非内函数(有候正常的小函数会被化成内函数)用的,那就惨了,会一直G,直到它自己束;如果是个死循,并且GOMAXPROCS=1,恭喜你,夯住了!亲测,的确如此

对于一个G任务,中断后的恢复过程:

1.     中断的候将寄存器里的栈信息,保存到自己的G对象里

2.     当再次到自己,将自己保存的信息复制到寄存器里面,这样就接着上次之后运行了。 ~\(≧▽≦)/~

 

但是还有一个问题,就是系统启动的过程,雨痕没有说的太明白,我一直有很多问题都狠疑惑(第一个M怎么来的?,G怎么找到对应的P等等),这个让我蛋疼了好久~

不过我自己意淫了一下,补充在下面,欢迎大家指正

1.     ,首先跑的是主线程,那第一个M应该就是线程吧(按照C语言的理解,嘿嘿),这里叫M1,可以看前面的

2.     然后这个主线程第一个P1

3.     写的main函数,其是作一个goroutine行的(雨痕的)

4.     也就是第一个P1就有了一个G1,然后第一个M1G1(也就是main函数),G1候不用M了,因有了M1

5.     这个main函数里面所有的goroutine,都定到当前的M1对应P1上,O(∩_∩)O哈哈~

6.     然后main里的goroutine候(比如G2),就会建新的M2,新的M2里的初始P2的本地任务队列是空的,会从P1里面取一些来,哈哈

7.     这样两个M1M2各自行自己的G,再依次往复,下就圆满~~~

 

综上:

所以goroutine是按照抢占式调度的,一个goroutine最多执行10ms就会换作下一个

这个和目前主流系统的的cpu调度类似(按照时间分片)

windows20ms

linux5ms800ms


到这里都差不多了,这些在雨痕的笔记里面都有更详细的描述,不过很多地方比较凌乱,比较复杂,这里筛检了很多,方便读者理解

 


注意:

1.     Golang编译器也会尝试进行内,将小函数直接复制并编译

        为了内,尽量消除编译器无法侦测dead code

        利用gobuild -gcflags=-m编译命令可以查看程序内联状态,

        不得不说golang编译工具链还是很大的,十分有利于程序的化。



本文来自:51CTO博客

感谢作者:ck_god

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