Go 中 goroutine 的调度

golang的调度模型概览

调度的机制用一句话描述：

runtime准备好G,P,M，然后M绑定P，M从各种队列中获取G，切换到G的执行栈上并执行G上的任务函数，调用goexit做清理工作并回到M，如此反复。

基本概念

M（machine）

M代表着真正的执行计算资源，可以认为它就是os thread（系统线程）。

M是真正调度系统的执行者，每个M就像一个勤劳的工作者，总是从各种队列中找到可运行的G，而且这样M的可以同时存在多个。

M在绑定有效的P后，进入调度循环，而且M并不保留G状态，这是G可以跨M调度的基础。

P（processor）

P表示逻辑processor，是线程M的执行的上下文。

P的最大作用是其拥有的各种G对象队列、链表、cache和状态。

G（goroutine）

调度系统的最基本单位goroutine，存储了goroutine的执行stack信息、goroutine状态以及goroutine的任务函数等。

在G的眼中只有P，P就是运行G的“CPU”。

相当于两级线程

线程实现模型

                    +-------+       +-------+      
                    |  KSE  |       |  KSE  |          
                    +-------+       +-------+      
                        |               |                       内核空间
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -        
                        |               |                       用户空间
                    +-------+       +-------+
                    |   M   |       |   M   |
                    +-------+       +-------+
                  |          |         |          |
              +------+   +------+   +------+   +------+            
              |   P  |   |   P  |   |   P  |   |   P  |
              +------+   +------+   +------+   +------+   
           |     |     |     |     |     |     |     |     | 
         +---+ +---+ +---+ +---+ +---+ +---+ +---+ +---+ +---+ 
         | G | | G | | G | | G | | G | | G | | G | | G | | G | 
         +---+ +---+ +---+ +---+ +---+ +---+ +---+ +---+ +---+ 

关系示意图

                            +-------------------- sysmon ---------------//------+ 
                            |                                                   |
                            |                                                   |
               +---+      +---+-------+                   +--------+          +---+---+
go func() ---> | G | ---> | P | local | <=== balance ===> | global | <--//--- | P | M |
               +---+      +---+-------+                   +--------+          +---+---+
                            |                                 |                 | 
                            |      +---+                      |                 |
                            +----> | M | <--- findrunnable ---+--- steal <--//--+
                                   +---+ 
                                     |
                                   mstart
                                     |
              +--- execute <----- schedule 
              |                      |   
              |                      |
              +--> G.fn --> goexit --+ 


              1. go func() 语气创建G。
              2. 将G放入P的本地队列（或者平衡到全局全局队列）。
              3. 唤醒或新建M来执行任务。
              4. 进入调度循环
              5. 尽力获取可执行的G，并执行
              6. 清理现场并且重新进入调度循环