go语言调度模型 golang 任务调度( 三 )


Go语言采用两级线程模型 , 即用户线程与内核线程KSE(kernel scheduling entity)是M:N的 。最终goroutine还是会交给OS线程执行,但是需要一个中介,提供上下文 。这就是G-M-P模型
Go调度器有两个不同的运行队列:
go1.10\src\runtime\runtime2.go
Go调度器根据事件进行上下文切换 。
调度的目的就是防止M堵塞,空闲,系统进程切换 。
详见Golang - 调度剖析【第二部分】
Linux可以通过epoll实现网络调用,统称网络轮询器N(Net Poller) 。
文件IO操作
上面都是防止M堵塞,任务窃取是防止M空闲
每个M都有一个特殊的G,g0 。用于执行调度,gc,栈管理等任务,所以g0的栈称为调度栈 。g0的栈不会自动增长,不会被gc,来自os线程的栈 。
go1.10\src\runtime\proc.go
G没办法自己运行,必须通过M运行
M通过通过调度,执行G
从M挂载P的runq中找到G , 执行G
Golang 线程和协程的区别线程:
多线程是为了解决CPU利用率的问题,线程则是为了减少上下文切换时的开销,进程和线程在Linux中没有本质区别,最大的不同就是进程有自己独立的内存空间 , 而线程是共享内存空间 。
在进程切换时需要转换内存地址空间 , 而线程切换没有这个动作 , 所以线程切换比进程切换代价要小得多 。
协程:
想要简单,又要性能高,协程就可以达到我们的目的,它是用户视角的一种抽象,操作系统并没有这个概念,主要思想是在用户态实现调度算法 , 用少量线程完成大量任务的调度 。
Goroutine是GO语言实现的协程,其特点是在语言层面就支持 , 使用起来十分方便,它的核心是MPG调度模型:M即内核线程;P即处理器,用来执行Goroutine,它维护了本地可运行队列;G即Goroutine,代码和数据结构;S及调度器 , 维护M和P的信息 。
golang的线程模型——GMP模型内核线程(Kernel-Level Thread ,KLT)
轻量级进程(Light Weight Process,LWP):轻量级进程就是我们通常意义上所讲go语言调度模型的线程 , 由于每个轻量级进程都由一个内核线程支持,因此只有先支持内核线程,才能有轻量级进程
用户线程与系统线程一一对应,用户线程执行如lo操作的系统调用时,来回切换操作开销相对比较大
多个用户线程对应一个内核线程,当内核线程对应的一个用户线程被阻塞挂起时候,其他用户线程也阻塞不能执行了 。
多对多模型是可以充分利用多核CPU提升运行效能的
go线程模型包含三个概念:内核线程(M),goroutine(G),G的上下文环境(P)go语言调度模型;
GMP模型是goalng特有的 。
P与M一般是一一对应的 。P(上下文)管理着一组G(goroutine)挂载在M(内核线程)上运行,图中左边蓝色为正在执行状态的goroutine , 右边为待执行状态的goroutiine队列 。P的数量由环境变量GOMAXPROCS的值或程序运行runtime.GOMAXPROCS()进行设置 。
当一个os线程在执行M1一个G1发生阻塞时,调度器让M1抛弃P,等待G1返回,然后另起一个M2接收P来执行剩下的goroutine队列(G2、G3...) , 这是golang调度器厉害的地方 , 可以保证有足够的线程来运行剩下所有的goroutine 。
当G1结束后 , M1会重新拿回P来完成,如果拿不到就丢到全局runqueue中 , 然后自己放到线程池或转入休眠状态 。空闲的上下文P会周期性的检查全局runqueue上的goroutine,并且执行它 。
另一种情况就是当有些P1太闲而其他P2很忙碌的时候,会从其他上下文P2拿一些G来执行 。

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