锐客网

  1. 首页 > 睿知 > it技术 > >

go语言调度数据结构 go语言系统调用

IT技术队列

go语言语法(基础语法篇)import "workname/packetfolder"
导入多个包
方法调用 包名.函数//不是函数或结构体所处文件或文件夹名
packagename.Func()
前面加个点表示省略调用，那么调用该模块里面的函数，可以不用写模块名称了:
当导入一个包时，该包下的文件里所有init()函数都会被执行，然而，有些时候我们并不需要把整个包都导入进来，仅仅是是希望它执行init()函数而已 。下划线的作用仅仅是为了调用init()函数，所以无法通过包名来调用包中的其他函数
import _ package
变量声明必须要使用否则会报错 。
全局变量运行声明但不使用 。
func 函数名 (参数1，参数2，...) (返回值a 类型a, 返回值b 类型b，...)
func 函数名 (参数1，参数2，...) (返回值类型1, 返回值类型2，...)
func (this *结构体名) 函数名(参数 string) (返回值类型1, 返回值类型2){}
使用大小来区分函数可见性
大写是public类型
小写是private类型
func prifunc int{}
func pubfunc int{}
声明静态变量
const value int
定义变量
var value int
声明一般类型、接口和结构体
声明函数
func function () int{}
go里面所有的空值对应如下
通道类型
内建函数 new 用来分配内存 ， 它的第一个参数是一个类型 ， 不是一个值，它的返回值是一个指向新分配类型零值的指针
func new(Type) *Type
[这位博主有非常详细的分析]
Go 语言支持并发，我们只需要通过 go 关键字来开启 goroutine 即可 。
goroutine 是轻量级线程 ， goroutine 的调度是由 Golang 运行时进行管理的 。
同一个程序中的所有 goroutine 共享同一个地址空间 。
语法格式如下:
通道（channel）是用来传递数据的一个数据结构 。
通道的声明
通道可用于两个 goroutine 之间通过传递一个指定类型的值来同步运行和通讯 。操作符 - 用于指定通道的方向，发送或接收 。如果未指定方向，则为双向通道 。
[这里有比较详细的用例]
go里面的空接口可以指代任何类型(无论是变量还是函数)
声明空接口
go里面的的强制类型转换语法为:
int(data)
如果是接口类型的强制转成其他类型的语法为:
go里面的强制转换是将值复制过去,所以在数据量的时候有比较高的运行代价
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 。
Go数据结构篇1、基本数据类型
bool
string
intint8 int16 int32 int64
uintuint8 uint16 uint32 uint64 uintptr
byte // alias for int8
rune // alias for int32,represents a Unicode code point
float32 float64
complex64 complex128
常量定义
2、类型转换
（1）Go语言不允许隐式类型转换（不支持小位数类型向大位数类型转）
（2）别名和原有类型也不能进行隐式类型转换（type MyInt int64 = int64）
3、类型的预定义值
1.math.MaxInt64
2.math.MaxFloat64
3.math.MaxUInt32
4、指针类型
（1）不支持指针运算
（2）string是值类型，其默认的初始化值为空字符串 ， 而不是nil
5、算术运算符
- * / %--（不支持前置--）
6、比较运算符
#==!===
（1）比较数组
相同维数且含有形同个数元素的数组才可以比较
每个元素都相同的才相等
7、位运算符
｜ ^
^ (按位置零)a(^b)
1^01
1^10
0^10
0^00
8、条件与循环
（1）循环
Go 语?仅?持循环关键字 for
（2）条件
9、数组和切片
数组截?。?索引下标从0开始计数
a[开始索引(包含), 结束索引(不包含)]
a := [...]int{1, 2, 3, 4, 5}
【go语言调度数据结构 go语言系统调用】a[1:2] //2
a[1:3] //2,3
a[1:len(a)] //2,3,4,5
a[1:] //2,3,4,5
a[:3] //1,2,3
切片内部结构
9、Map
9、字符串
Unicode UTF8
常?字符串函数
【golang详解】go语言GMP(GPM)原理和调度Goroutine调度是一个很复杂的机制，下面尝试用简单的语言描述一下Goroutine调度机制，想要对其有更深入的了解可以去研读一下源码 。
首先介绍一下GMP什么意思：
G ----------- goroutine: 即Go协程 ， 每个go关键字都会创建一个协程 。
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 。
Goroutine 调度器P和 OS 调度器是通过 M 结合起来的，每个 M 都代表了 1 个内核线程 ， OS 调度器负责把内核线程分配到 CPU 的核上执行
模型图：
避免频繁的创建、销毁线程，而是对线程的复用 。
1）work stealing机制
当本线程无可运行的G时，尝试从其他线程绑定的P偷取G ， 而不是销毁线程 。
2）hand off机制
当本线程M0因为G0进行系统调用阻塞时，线程释放绑定的P，把P转移给其他空闲的线程执行 。进而某个空闲的M1获取P ， 继续执行P队列中剩下的G 。而M0由于陷入系统调用而进被阻塞，M1接替M0的工作，只要P不空闲，就可以保证充分利用CPU 。M1的来源有可能是M的缓存池，也可能是新建的 。当G0系统调用结束后，根据M0是否能获取到P，将会将G0做不同的处理：
如果有空闲的P，则获取一个P，继续执行G0 。
如果没有空闲的P，则将G0放入全局队列，等待被其他的P调度 。然后M0将进入缓存池睡眠 。
如下图
GOMAXPROCS设置P的数量，最多有GOMAXPROCS个线程分布在多个CPU上同时运行
在Go中一个goroutine最多占用CPU 10ms，防止其他goroutine被饿死 。
具体可以去看另一篇文章
【Golang详解】go语言调度机制 抢占式调度
当创建一个新的G之后优先加入本地队列，如果本地队列满了，会将本地队列的G移动到全局队列里面 ， 当M执行work stealing从其他P偷不到G时，它可以从全局G队列获取G 。
协程经历过程
我们创建一个协程 go func()经历过程如下图：
说明：
这里有两个存储G的队列 ， 一个是局部调度器P的本地队列、一个是全局G队列 。新创建的G会先保存在P的本地队列中，如果P的本地队列已经满了就会保存在全局的队列中；处理器本地队列是一个使用数组构成的环形链表 ， 它最多可以存储 256 个待执行任务 。
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
一个G由于调度被中断 ， 此后如何恢复？
中断的时候将寄存器里的栈信息，保存到自己的G对象里面 。当再次轮到自己执行时，将自己保存的栈信息复制到寄存器里面，这样就接着上次之后运行了 。
我这里只是根据自己的理解进行了简单的介绍，想要详细了解有关GMP的底层原理可以去看Go调度器 G-P-M 模型的设计者的文档或直接看源码
参考：()
()
关于go语言调度数据结构和go语言系统调用的介绍到此就结束了 ， 不知道你从中找到你需要的信息了吗 ？如果你还想了解更多这方面的信息，记得收藏关注本站 。

    推荐阅读


    上一篇：飚王的硬盘盒怎么样，飚王硬盘盒v300主控

    下一篇：晁然直播技巧，主播晁然