一直對(duì)goroutine的調(diào)度機(jī)制很好奇，最近在看雨痕的golang源碼分析，(基于go1.4)

感覺(jué)豁然開(kāi)朗，受益匪淺；

去繁就簡(jiǎn)，再加上自己的一些理解，整理了一下

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調(diào)度器

主要基于三個(gè)基本對(duì)象上，G，M，P（定義在源碼的src/runtime/runtime.h文件中）

1.???? G代表一個(gè)goroutine對(duì)象，每次go調(diào)用的時(shí)候，都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)G對(duì)象

2.???? M代表一個(gè)線程，每次創(chuàng)建一個(gè)M的時(shí)候，都會(huì)有一個(gè)底層線程創(chuàng)建；所有的G任務(wù)，最終還是在M上執(zhí)行

3.???? P代表一個(gè)處理器，每一個(gè)運(yùn)行的M都必須綁定一個(gè)P，就像線程必須在么一個(gè)CPU核上執(zhí)行一樣

P的個(gè)數(shù)就是GOMAXPROCS（最大256），啟動(dòng)時(shí)固定的，一般不修改； M的個(gè)數(shù)和P的個(gè)數(shù)不一定一樣多（會(huì)有休眠的M或者不需要太多的M）（最大10000）；每一個(gè)P保存著本地G任務(wù)隊(duì)列，也有一個(gè)全局G任務(wù)隊(duì)列；

如下圖所示

全局G任務(wù)隊(duì)列會(huì)和各個(gè)本地G任務(wù)隊(duì)列按照一定的策略互相交換（滿了，則把本地隊(duì)列的一半送給全局隊(duì)列）

P是用一個(gè)全局?jǐn)?shù)組（255）來(lái)保存的，并且維護(hù)著一個(gè)全局的P空閑鏈表

每次go調(diào)用的時(shí)候，都會(huì)：

1.???? 創(chuàng)建一個(gè)G對(duì)象，加入到本地隊(duì)列或者全局隊(duì)列

2.???? 如果還有空閑的P，則創(chuàng)建一個(gè)M

3.???? M會(huì)啟動(dòng)一個(gè)底層線程，循環(huán)執(zhí)行能找到的G任務(wù)

4.???? G任務(wù)的執(zhí)行順序是，先從本地隊(duì)列找，本地沒(méi)有則從全局隊(duì)列找（一次性轉(zhuǎn)移(全局G個(gè)數(shù)/P個(gè)數(shù)）個(gè)，再去其它P中找（一次性轉(zhuǎn)移一半），

5.???? 以上的G任務(wù)執(zhí)行是按照隊(duì)列順序（也就是go調(diào)用的順序）執(zhí)行的。（這個(gè)地方是不是覺(jué)得很奇怪？？）

對(duì)于上面的第2-3步，創(chuàng)建一個(gè)M，其過(guò)程：

1.???? 先找到一個(gè)空閑的P，如果沒(méi)有則直接返回，（哈哈，這個(gè)地方就保證了進(jìn)程不會(huì)占用超過(guò)自己設(shè)定的cpu個(gè)數(shù)）

2.???? 調(diào)用系統(tǒng)api創(chuàng)建線程，不同的操作系統(tǒng)，調(diào)用不一樣，其實(shí)就是和c語(yǔ)言創(chuàng)建過(guò)程是一致的，（windows用的是CreateThread，linux用的是clone系統(tǒng)調(diào)用），(*^__^*)嘻嘻……

3.???? 然后創(chuàng)建的這個(gè)線程里面才是真正做事的，循環(huán)執(zhí)行G任務(wù)

那就會(huì)有個(gè)問(wèn)題，如果一個(gè)系統(tǒng)調(diào)用或者G任務(wù)執(zhí)行太長(zhǎng)，他就會(huì)一直占用這個(gè)線程，由于本地隊(duì)列的G任務(wù)是順序執(zhí)行的，其它G任務(wù)就會(huì)阻塞了，怎樣中止長(zhǎng)任務(wù)的呢？（這個(gè)地方我找了好久~o(╯□╰)o）

這樣滴，啟動(dòng)的時(shí)候，會(huì)專門創(chuàng)建一個(gè)線程sysmon，用來(lái)監(jiān)控和管理，在內(nèi)部是一個(gè)循環(huán)：

1.???? 記錄所有P的G任務(wù)計(jì)數(shù)schedtick，（schedtick會(huì)在每執(zhí)行一個(gè)G任務(wù)后遞增）

2.???? 如果檢查到?schedtick一直沒(méi)有遞增，說(shuō)明這個(gè)P一直在執(zhí)行同一個(gè)G任務(wù)，如果超過(guò)一定的時(shí)間（10ms），就在這個(gè)G任務(wù)的棧信息里面加一個(gè)標(biāo)記

3.???? 然后這個(gè)G任務(wù)在執(zhí)行的時(shí)候，如果遇到非內(nèi)聯(lián)函數(shù)調(diào)用，就會(huì)檢查一次這個(gè)標(biāo)記，然后中斷自己，把自己加到隊(duì)列末尾，執(zhí)行下一個(gè)G

4.???? O(∩_∩)O哈哈~，如果沒(méi)有遇到非內(nèi)聯(lián)函數(shù)（有時(shí)候正常的小函數(shù)會(huì)被優(yōu)化成內(nèi)聯(lián)函數(shù)）調(diào)用的話，那就慘了，會(huì)一直執(zhí)行這個(gè)G任務(wù)，直到它自己結(jié)束；如果是個(gè)死循環(huán)，并且GOMAXPROCS=1的話，恭喜你，夯住了！親測(cè)，的確如此

對(duì)于一個(gè)G任務(wù)，中斷后的恢復(fù)過(guò)程：

1.???? 中斷的時(shí)候?qū)⒓拇嫫骼锏?/span>棧信息，保存到自己的G對(duì)象里面

2.???? 當(dāng)再次輪到自己執(zhí)行時(shí)，將自己保存的棧信息復(fù)制到寄存器里面，這樣就接著上次之后運(yùn)行了。 ~\(≧▽≦)/~

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但是還有一個(gè)問(wèn)題，就是系統(tǒng)啟動(dòng)的過(guò)程，雨痕沒(méi)有說(shuō)的太明白，我一直有很多問(wèn)題都狠疑惑（第一個(gè)M怎么來(lái)的？，G怎么找到對(duì)應(yīng)的P？等等），這個(gè)讓我蛋疼了好久~

不過(guò)我自己意淫了一下，補(bǔ)充在下面，歡迎大家指正

1.???? 系統(tǒng)啟動(dòng)的時(shí)候，首先跑的是主線程，那第一個(gè)M應(yīng)該就是主線程吧（按照C語(yǔ)言的理解，嘿嘿），這里叫M1，可以看前面的圖

2.???? 然后這個(gè)主線程會(huì)綁定第一個(gè)P1

3.???? 咱們寫(xiě)的main函數(shù)，其實(shí)是作為一個(gè)goroutine來(lái)執(zhí)行的（雨痕說(shuō)的）

4.???? 也就是第一個(gè)P1就有了一個(gè)G1任務(wù)，然后第一個(gè)M1就執(zhí)行這個(gè)G1任務(wù)（也就是main函數(shù)），創(chuàng)建這個(gè)G1的時(shí)候不用創(chuàng)建M了，因為已經(jīng)有了M1

5.???? 這個(gè)main函數(shù)里面所有的goroutine，都綁定到當(dāng)前的M1所對(duì)應(yīng)的P1上，O(∩_∩)O哈哈~

6.???? 然后創(chuàng)建main里的goroutine的時(shí)候（比如G2），就會(huì)創(chuàng)建新的M2，新的M2里的初始P2的本地任務(wù)隊(duì)列是空的，會(huì)從P1里面取一些過(guò)來(lái)，哈哈

7.???? 這樣兩個(gè)M1，M2各自執(zhí)行自己的G任務(wù)，再依次往復(fù)，這下就圓滿了~~~

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綜上：

所以goroutine是按照搶占式調(diào)度的，一個(gè)goroutine最多執(zhí)行10ms就會(huì)換作下一個(gè)

這個(gè)和目前主流系統(tǒng)的的cpu調(diào)度類似（按照時(shí)間分片）

windows：20ms

linux：5ms－800ms

到這里都差不多了，這些在雨痕的筆記里面都有更詳細(xì)的描述，不過(guò)很多地方比較凌亂，比較復(fù)雜，這里篩檢了很多，方便讀者理解

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注意：

1.???? 在Golang中編譯器也會(huì)嘗試進(jìn)行內(nèi)聯(lián)，將小函數(shù)直接復(fù)制并編譯，為了內(nèi)聯(lián)，盡量消除編譯器無(wú)法偵測(cè)的dead code，利用gobuild -gcflags=-m編譯命令可以查看程序內(nèi)聯(lián)狀態(tài)，不得不說(shuō)golang的編譯工具鏈還是很強(qiáng)大的，十分有利于程序的優(yōu)化。

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如果有任何疑問(wèn)，歡迎提出，

隨時(shí)更新

(這篇文章是去年整理的，記錄公司內(nèi)部wiki上~)

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的golang的goroutine调度机制的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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