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go语言的核心gmp go语言的核心face( 三 )

IT技术核心


G只能运行在M中，一个M必须持有一个P，M与P是1：1的关系 。M会从P的本地队列弹出一个可执行状态的G来执行，如果P的本地队列为空 ， 就会想其他的MP组合偷取一个可执行的G来执行；
一个M调度G执行的过程是一个循环机制；会一直从本地队列或全局队列中获取G
上面说到P的个数默认等于CPU核数 ， 每个M必须持有一个P才可以执行G，一般情况下M的个数会略大于P的个数，这多出来的M将会在G产生系统调用时发挥作用 。类似线程池 ， Go也提供一个M的池子，需要时从池子中获取，用完放回池子 ， 不够用时就再创建一个 。
work-stealing调度算法：当M执行完了当前P的本地队列队列里的所有G后 ， P也不会就这么在那躺尸啥都不干，它会先尝试从全局队列队列寻找G来执行 ， 如果全局队列为空，它会随机挑选另外一个P，从它的队列里中拿走一半的G到自己的队列中执行 。
如果一切正常，调度器会以上述的那种方式顺畅地运行，但这个世界没这么美好，总有意外发生，以下分析goroutine在两种例外情况下的行为 。
Go runtime会在下面的goroutine被阻塞的情况下运行另外一个goroutine：
用户态阻塞/唤醒
当goroutine因为channel操作或者network I/O而阻塞时（实际上golang已经用netpoller实现了goroutine网络I/O阻塞不会导致M被阻塞，仅阻塞G ， 这里仅仅是举个栗子），对应的G会被放置到某个wait队列(如channel的waitq)，该G的状态由_Gruning变为_Gwaitting ， 而M会跳过该G尝试获取并执行下一个G，如果此时没有可运行的G供M运行，那么M将解绑P，并进入sleep状态；当阻塞的G被另一端的G2唤醒时（比如channel的可读/写通知），G被标记为，尝试加入G2所在P的runnext（runnext是线程下一个需要执行的 Goroutine 。），然后再是P的本地队列和全局队列 。
系统调用阻塞
当M执行某一个G时候如果发生了阻塞操作 ， M会阻塞，如果当前有一些G在执行，调度器会把这个线程M从P中摘除 ， 然后再创建一个新的操作系统的线程(如果有空闲的线程可用就复用空闲线程)来服务于这个P 。当M系统调用结束时候 ， 这个G会尝试获取一个空闲的P执行，并放入到这个P的本地队列 。如果获取不到P，那么这个线程M变成休眠状态， 加入到空闲线程中，然后这个G会被放入全局队列中 。
队列轮转
可见每个P维护着一个包含G的队列 ， 不考虑G进入系统调用或IO操作的情况下，P周期性的将G调度到M中执行，执行一小段时间，将上下文保存下来，然后将G放到队列尾部，然后从队列中重新取出一个G进行调度 。
除了每个P维护的G队列以外 ， 还有一个全局的队列，每个P会周期性地查看全局队列中是否有G待运行并将其调度到M中执行，全局队列中G的来源，主要有从系统调用中恢复的G 。之所以P会周期性地查看全局队列，也是为了防止全局队列中的G被饿死 。
除了每个P维护的G队列以外，还有一个全局的队列，每个P会周期性地查看全局队列中是否有G待运行并将其调度到M中执行，全局队列中G的来源，主要有从系统调用中恢复的G 。之所以P会周期性地查看全局队列，也是为了防止全局队列中的G被饿死 。
M0
M0是启动程序后的编号为0的主线程，这个M对应的实例会在全局变量rutime.m0中 ， 不需要在heap上分配，M0负责执行初始化操作和启动第一个G ， 在之后M0就和其他的M一样了
G0
G0是每次启动一个M都会第一个创建的goroutine，G0仅用于负责调度G，G0不指向任何可执行的函数，每个M都会有一个自己的G0，在调度或系统调用时会使用G0的栈空间，全局变量的G0是M0的G0

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