Go GMP模型原理分析

GMP模型

G: goroutine 表示Go协程，每一个Go关键字都会创建一个协程.
M: machine 表示工作线程，有操作系统调度.
P: processor 表示处理器，包括运行Go代码的必要资源，以及调度goroutine的能力。

M必须持有P才可以执行代码，M会被系统调用阻塞。
P的个数在程序启动时决定，默认等于CPU数量。
M的个数通常稍大于P，因为除了运行Go代码，runtime包还有其他内置任务需要处理。在I/O密集型应用中，可以将GOMAXPROCS设置得大一些。

上图是协程从创建到销毁的完整过程，可以看到每一个P都会绑定一个M和一个本地的G队列。
针对一个某个特定的P，当本地的G队列已满或阻塞的协程G被唤醒，新创建的协程G会加入全局G队列中，P除了会调度本地队列，还会周期性地从全局G队列中摘取协程来调度。

调度策略

1. 队列轮转

2. 系统调用

   1. 前面提到M的数量略大于P，多出来的M在G发生系统调用时就可以发挥作用啦，Go提供了一个类似线程池的M的池子（这不就是线程池吗？），当有需要时，从池子中获取，用完就放回池子，不够的话就在创建（这难道还不是线程池吗？可恶）。
   2. 当G0发生系统调用时，M0会释放掉P0，从M池子中拿（或者新建）一个M1加载到P上，继续执行P本地队列中的G，M0因系统调用而阻塞，M1接替M0的工作，只要P不空闲，就能够保证充分利用CPU。
   3. G0结束系统调用，根据M0是否能够获取P，有两种不同的处理方法：
      1. 有空闲的P，M0获取P之后继续执行G0；
      2. 没有空闲的P，G0会放入全局的G队列，而M0将进入缓存池睡眠。

3. 工作量窃取
   为了解决多个处理器P中G队列的均衡性，Go提供了工作量窃取策略，当P没有需要调度的协程时，会从全局队列中取，要是全局队列中也没有了，就从别的P队列中去偷，一次都取一半。

4. 抢占式调度
   是指避免某个协程长时间执行，而阻碍其他协程被调度的机制。（有点类似时间片轮转）
   Go1.14之后引入了基于信号的抢占机制，解决了协程在陷入无限循环导致无法被抢占的问题。
   需要特别注意的是，Go runtime在启动程序的时候，会创建一个独立的M作为监控线程称为sysmon，不需要P就可以单独运行
   sysmon的职责
   1. 网络轮询器监控
   2. 系统调用syscall监控
   3. 垃圾回收