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golang-GMP模型
参考:https://blog.csdn.net/xmcy001122/article/details/119392934
定义
G:Goroutine 的缩写。
M:工作线程(OS thread)也被称为 Machine。
P:Processor(调度器),可以通过 GOMAXPROCS 进行修改。当 M 执行 Go 代码时,会先关联 P。
在 Go 中,线程是运行 goroutine 的实体,调度器的功能是把可运行的 goroutine 分配到工作线程上。
全局队列(Global Queue):存放等待运行的 G。
P 的本地队列:同全局队列类似,存放的也是等待运行的 G,存的数量有限,不超过 256 个。新建 G’时,G’优先加入到 P 的本地队列,如果队列满了,则会把本地队列中一半的 G 移动到全局队列。
P 列表:所有的 P 都在程序启动时创建,并保存在数组中,最多有 GOMAXPROCS(可配置) 个。
M:线程想运行任务就得获取 P,从 P 的本地队列获取 G,P 队列为空时,M 也会尝试从全局队列拿一批 G 放到 P 的本地队列,或从其他 P 的本地队列偷一半放到自己 P 的本地队列。M 运行 G,G 执行之后,M 会从 P 获取下一个 G,不断重复下去。
P 和 M 何时会被创建
1、P 何时创建:在确定了 P 的最大数量 n 后,运行时系统会根据这个数量创建 n 个 P。
2、M 何时创建:没有足够的 M 来关联 P 并运行其中的可运行的 G。比如所有的 M 此时都阻塞住了,而 P 中还有很多就绪任务,就会去寻找空闲的 M,而没有空闲的,就会去创建新的 M。
调度器的设计策略
复用线程: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
当本线程因为 G 进行系统调用或阻塞时,线程释放绑定的 P,把 P 转移给其他空闲的线程(或创建一个新的线程)执行。
利用并行: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。GOMAXPROCS 也限制了并发的程度,比如 GOMAXPROCS = 核数/2,则最多利用了一半的 CPU 核进行并行。
抢占:在 coroutine 中要等待一个协程主动让出 CPU 才执行下一个协程,在 Go 中,一个 goroutine 最多占用 CPU 10ms,防止其他 goroutine 被饿死,这就是 goroutine 不同于 coroutine 的一个地方。
全局 G 队列:在新的调度器中依然有全局 G 队列,但功能已经被弱化了,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。
Go执行生命周期
在Go生命周期里面有两个非常重要的概念,那就是M0和G0。
M0的介绍
这里介绍M0拥有的一下几个特点
它是在启动一个进程之后,编号为0的一条主线程,也就是说,它的数量跟进程数目是一致的,同时也是全局唯一的一个
它是放在全局变量中的,不需要通过head来进行分配
它的主要作用是用来初始化和执行第一个goroutine,也就是main这个goroutine
当main启动完成之后,它就会变成同其它的线程一样的作用,需要抢占资源了
G0的介绍
每次启动一个M都会相对应的创建一个goroutine,也就是G0,这里G0是独立的,也就是每一个线程的创建,一定会创建出一个G0,也就是说每一个M,都会有一个自己的G0
同样的,它的存储为止也是在全局变量中
它的主要一个作用就是用来调度其它的goroutine,也就是在P在调度G到M上面执行的这一个过程,其实是由G0来完成的