golang中goroutine协程调度器设计策略

goroutine与线程

/* goroutine与线程

1. 可增长的栈
os线程一般都有固定的栈内存,通常为2MB,一个goroutine的在其声明周期开始时只有很小的栈(2KB),
goroutine的栈是不固定的,它可以按需增大或缩小,goroutine的栈大小限制可以达到1GB,虽然极少会用到这么大,
所以在go语言中一次创建十万左右的goroutine也是可以的

2. goroutine的调度
GPM是go语言运行时(runtime)层面的实现,是go语言自己实现的一套调度系统,区别于操作系统调度os线程
// 2.1 G: 很好理解,就是个goroutine的,里面除了存放goroutine信息外,还有与所在P的绑定信息
// 2.2 P: 管理着一组goroutine队列,P里面会存储当前goroutine运行的上下文环境(函数指针、堆栈地址、以及地址边界),
P会对自己管理的goroutine队列做一些调度(比如把占用CPU时间过长的goroutine暂停、运行后续的goroutine等等),
当自己的队列消费完了就去全局队列里去取,如果全局队列里也消费完了就会去其它P的队列里抢任务
// 3. M: (machine) 是go运行时(runtime)对操作系统内核线程的虚拟,M与内核线程一般是一一映射关系,
一个goroutine最终要放到M上执行的

3. G P M 模型之间的关系
P与M也是一一对应的关系,它们的关系是,P管理着一组G挂载在M上运行,当一个G长久阻塞在一个M上时,runtime会新建一个M,
阻塞G所在的P会把其它G挂载在新建的M上,当旧的G阻塞完成或者认为其已经死掉时,挥手旧的M

4. P的个数是通过runtime.GOMAXPROCS设定(最大256个),go1.5版本之后默认为物理线程数,
在并发量大的时候会增加一些P和M,但是不会太多,切换太频繁的话得不偿失

5. 单从线程调度讲,go语言相比于其它语言的优势在于os线程是由os内核来调度的,
goroutine则是由go运行时(runtime)自己的调度器调度的,该调度器使用一个称为m:n调度的技术
(复用/调度m个goroutine到n个os线程),其一大特点是goroutine的调度是在用户态下完成的,
不涉及内核与用户态的频繁切换,包括内存的分配与释放,都是在用户态维护着一块大的内存池,
不直接调用系统的malloc函数(除非内存池需要改变),成本比调度os线程低很多。
另一方面充分利用了多核的硬件资源,近似的把若干goroutine均分在物理线程上,
再加上goroutine本身的超轻量,以上种种保证了go调度的性能

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posted @ 2021-10-30 14:37  专职  阅读(137)  评论(0编辑  收藏  举报