golang:goroutinue原理笔记

RaymondW · · 798 次点击 · · 开始浏览    
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。

G M P模型

    G —— goroutinue对象,经go语句创建

    M —— 系统线程,和P关联后运行G,上限10000

    P —— 调度器,和M关联后运行G,数量由 runtime.MAXGOPROCS 设置,默认为CPU核数,上限256

    此外还有一个系统调度器(runtime.sched),负责维护一些全局队列。


M的状态

    自旋中:M正在从运行队列获取G, 这时候M会拥有一个P

    执行中:M正在执行go代码, 这时候M会拥有一个P

    挂起中:M正在执行阻塞的syscall, 这时M并不拥有P

    休眠中:M发现无待运行的G时会进入休眠,并添加到空闲M链表中, 这时M并不拥有P

P的状态

    Pidel:当前P未和任何M关联

    Prunning:当前P已经和某个M关联,M在执行某个G

    Psyscall:当前P中的被运行的那个G正在进行系统调用

    Pgcstop:runtime正在进行GC(runtime会在gc时试图把全局P列表中的P都处于此种状态)

    Pdead:当前P已经不再被使用(在调用runtime.GOMAXPROCS减少P的数量时,多余的P就处于此状态)

G的状态

    Gidle:G被创建但还未完全被初始化。

    Grunnable:G完成初始化,为可运行的,正在等待被运行。

    Grunning:G正在被运行。 Gsyscall:G正在被系统调用

    Gwaiting:G正在因某个原因(channel阻塞、网络I/O、timer等事件)而等待

    Gdead:G完成了运行


存在哪些队列:

    全局M列表(runtime.allm)—— 存在于系统,存放所有M

    全局P列表(runtime.allp)—— 存在于系统,存放所有P(runtime初始化时会根据P的最大值创建好所有P并存放于此)

    全局G列表(runtime.allg)—— 存在于系统,存放所有G

    全局空闲M列表(runtime.schedt.midle)—— 存在于调度器,存放休眠状态的M

    全局空闲P列表(runtime.schedt.pidle)—— 存在于调度器,存放idel状态的P

    全局可运行G队列(runtime.schedt.runq)—— 存在于调度器,存放runnable状态的G

    全局自由G列表(runtime.schedt.gfree)—— 存在于调度器,存放dead状态的G,以备复用

    P中的可运行G队列(runq)—— 存在于本地P,存放当前P中的可运行G

    P中的自由G列表(gfree)—— 存在于本地P,存放当前P中的自由G,以备复用


在 runtime 中有三种线程:

    一种是主线程

    一种是用来跑 sysmon 的线程

    一种是普通的用户线程

主线程用来跑 runtime.main,流程线性执行,没有跳转。

用户线程就是普通的线程了,和 p 绑定,执行 g 中的任务。

sysmon 线程用来监听P上G的执行,实现抢占式调度。

    虽然说是有三种,实际上前两种线程整个 runtime 就只有一个实例。用户线程才会有很多实例。


当我们go func()时:

1、会先后在本地和全局自由G队列中看看有没有可复用的G,有的话直接初始化这个G,没有的话新建一个。

2、将这个G放入本地可运行G队列,如果本地满了就放到全局可运行G队列。

3、P和M关联,轮询并执行本地G队列(如果本地G队列没有任务,那就从全局G队列获取全部任务,如果也没有就从其他P的本地G队列中窃取一半任务)

4、处于waiting状态的G会被略过,M继续执行其他的G,当G被唤醒后会被重新丢回P队列底部。

5、sysmon 发现处于syscall状态的P,会断开M和P的关联,并将M挂起,从syscall转出来的G,尝试获取空闲的P,如果不成功,就会被放置到全局调度器的可运行队列中。

(go1.14版本后,sysmon会针对超时10ms执行的G,发送sigurg信号,runtime收到信号后会断开M和P的关联)

6、G任务完成后,会放入本地自由G列表,当积攒到一定程度后,runtime会把其中的部分G转移到全局调度器的自由G列表。


关于goroutinue原理,想知道更详细的内容,强烈推荐这篇文章https://blog.csdn.net/u010853261/article/details/84790392,写得相当细致!


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本文来自:简书

感谢作者:RaymondW

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