Golang GMP调度模型

解释GMP模型含义

M结构是Machine，系统线程，它由操作系统管理，goroutine就是跑在M之上的；M是一个很大的结构，里面维护小对象内存cache（mcache）、当前执行的goroutine、随机数发生器等等非常多的信息
P结构是Processor，处理器，它的主要用途就是用来执行goroutine，它维护了一个goroutine队列，即runqueue。Processor的让我们从N:1调度到M:N调度的重要部分。
G是goroutine实现的核心结构，它包含了栈，指令指针，以及其他对调度goroutine很重要的信息，例如其阻塞的channel。

Processor的数量是在启动时被设置为环境变量GOMAXPROCS的值，或者通过运行时调度函数GOMAXPROCS()进行设置。Processor数量固定意味着任意时刻只有GOMAXPROCS个线程在运行着go代码

场景分析

我们分别用三角形，矩形和圆形表示Machine Processor和Goroutine。

正常情况下

所有的goroutine运行在同一个M系统线程中，每一个M系统线程维护一个Processor，任何时刻，一个Processor中只有一个goroutine，其他goroutine在runqueue中等待。一个goroutine运行完自己的时间片后，让出上下文，回到runqueue中。多核处理器的场景下，为了运行goroutines，每个M系统线程会持有一个Processor。

如果两个M都在一个CPU上运行，这就是并发；如果两个M在不同的CPU上运行，这就是并行。在正常情况下，scheduler（调度器）会按照上面的流程进行调度，当一个G（goroutine）的时间片结束后将P（Processor）分配给下一个G，但是线程会发生阻塞等情况，看一下goroutine对线程阻塞等的处理。

线程阻塞

当正在运行的goroutine（G0）阻塞的时候，例如进行系统调用，会再创建一个系统线程（M1)，当前的M0线程放弃了它的Processor（P），P转到新的线程中去运行。

runqueue执行完成

当其中一个Processor的runqueue为空，没有goroutine可以调度，它会从另外一个上下文偷取一半的goroutine。

首先创建一个G对象，G对象保存到P本地队列或者是全局队列。P此时去唤醒一个M。P继续执行它的执行序。M寻找是否有空闲的P，如果有则将该G对象移动到它本身。接下来M执行一个调度循环(调用G对象->执行->清理线程→继续找新的Goroutine执行)。
M执行过程中，随时会发生上下文切换。当发生上线文切换时，需要对执行现场进行保护，以便下次被调度执行时进行现场恢复。Go调度器M的栈保存在G对象上，只需要将M所需要的寄存器(SP、PC等)保存到G对象上就可以实现现场保护。当这些寄存器数据被保护起来，就随时可以做上下文切换了，在中断之前把现场保存起来。如果此时G任务还没有执行完，M可以将任务重新丢到P的任务队列，等待下一次被调度执行。当再次被调度执行时，M通过访问G的vdsoSP、vdsoPC寄存器进行现场恢复(从上次中断位置继续执行)。

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