GMP知识

单线程进程的缺点

• 只有执行完一个任务才可以执行另外一个
• cpu资源浪费，万一一个进程阻塞了（单进程没有切换能力）

多线程、进程的缺点

• 切换成本 （cpu成本浪费，内存也是高消耗，一个进程虚拟内存接近4GB）
• 开发设计变得复杂(同步竞争 )

调度器1：N模型

无法利用多个cpu，出现阻塞现象

1：N 有一个阻塞了，全都挂了，那我8核cpu，8个阻塞了，那就挂了？

老调度器

• 创建销毁调度G，都需要每个M获得锁，造成了激烈的锁竞争

• M转移G造成额外的系统负载（G里面创建G‘ 可能被其他线程执行）

• CPU在M之间切换，导致频繁的线程阻塞和取消，增加了系统开销

  GMP模型概念简介

G goroutine 协程

P processor 处理器

M thread 线程

全局队列：存放等待运行的G

P的本地队列：数量限制，有限将新创建的G放到p的本地队列中，满了放到全局队列

P列表：程序启动时创建，GOMAXPROCS可以配置（环境变量）

M列表：当前操作系统分配到GO程序的内核线程数量

调度器的设计策略

• 复用线程（尽量不进行创建或者销毁线程）

work stealing机制 （出现没有P队列的M时，分一个）

hand off机制（出现阻塞时，将队列和P寻找别的空闲或者休眠的M执行）

• 利用并行

可以限定P的个数（来保证并行最大的数量）

• 抢占

co-routine需要主动释放cpu不然就会阻塞，goroutine是一个抢占式模型（例如每个g最多等待10ms）

• 全局G队列

如果其他p的本地队列也没有G了，就会从全局队列中获取（当然需要加锁和解锁）

go func经历了什么？

1、我们通过go func()来创建一个goroutine
2、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；
3、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
4、一个M调度G执行的过程是一个循环机制(调度，执行，销毁，返回)
5、当M执行某一个G时候如果发生了系统调用或则其余阻塞操作，M会阻塞，如果当前有一些G在执行，runtime会把这个线程M从P中摘除(detach),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
6、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。

执行go进程是会发什么什么？

M0： 启动程序后编号为0的主线程，在全局变量runtime.m0中，不需要再heap上进行分配。

负责初始化操作和第一个G，启动完成第一个G之后，M0就和其他M一样了。

G0：每次启动一个M，都会创建一个goroutinue，就是G0。G0是用来调度G的（M先切换到G0，使用G0来调度其他G）。M0的G0 会放再全局空间

场景

场景一

假如G1创建G3，优先创建到G1所在的本地队列中。（假如创建过多，不只有G3一个，并且G1所在的本地队列放不开，考虑将本地队列分成两半，前一半打散放到全局队列中，新创建的也放到全局队列中，后一半往前移）

场景二

优先执行本地队列的G

场景三

当创建一个G时，就会尝试唤醒一个thread

场景四

被唤醒的线程从全局队列批量获取G

场景五

全局队列中没有G，那么m就要进行work stealing（偷取），从其他G的P的队列中的偷取后半部分G过来，放到自己的P本地队列。

场景六

自旋线程+执行线程<=GoMAXPROCS

场景七

G发生系统调用时，或者阻塞时，M和P进行解绑，唤醒一个新的M与P进行绑定

场景八

G由阻塞转换为非阻塞时间，优先找到上一个分离的p，如果不是空闲就去全局的p队列中找，如果还是没找到p，G就会放到全局队列，M就会放到休眠队列等待调用