一、線程調度

1、早期單線程操作系統

• 一切的軟件都是跑在操作系統上，真正用來干活（計算）的是 CPU
• 早期的操作系統每個程序就是一個進程，直到一個程序運行完，才能進行下一個進程，就是“單進程時代”
• 一切的程序只能串行發生

2、多進程/線程時代?

• 在多進程/多線程的操作系統中，就能解決了阻塞的問題，因為一個進程阻塞 cpu 可以立刻切換到其他進程中去執行
• 而且調度 cpu 的算法可以保證在運行的進程都可以被分配到 cpu 的運行時間片
• 這樣從宏觀來看，似乎多個進程是在同時被運行
• 但新的問題就又出現了，進行擁有太多的資源，進程的創建、切換、銷毀、都會占用很長的時間
• CPU 雖然利用起來了，但如果進程過多，CPU 有很大的一部分都被用來進行進程調度了
• 大量的進程/線程都出現了新的問題
  • 高內存占用
  • 調度的高消耗 CPU
  • 進程虛擬內存會占用 4GB[32位操作系統]，而線程也要大約 4MB

3、Go 協程 goroutine?

• Go 中，協程被稱為 goroutine，它非常輕量，一個 goroutine 只占幾 KB，并且這幾 KB 就足夠 goroutine 運行完
• 這就能在有限的內存空間內支持大量 goroutine；支持了更多的并發
• 雖然一個 goroutine 的棧只占幾 KB，但實際是可伸縮的，如果需要更多內容，runtime 會自動為 goroutine 分配
• Goroutine 特點：
  • 占用內存更小（幾 KB）
  • 調度更靈活（runtime 調度）

4、協程域線程區別

• 協程跟線程是有區別的，線程由 CPU 調度是搶占式的
• 協程由用戶調度是協作式的，一個協程讓出 cpu 后，才執行下一個協程

二、調度器 GMP 模型

• G：goroutine（協程）
• M：thread（內核線程，不是用戶態線程）
• P：processer（調度器）?

1、GM 模型

• G（協程）通常在代碼里用 go 關鍵字執行一個方法，那么就等于起了一個 G
• M（內核線程）操作系統內核其實看不見 G 和 P，只知道自己在執行一個線程
• G 和 P 都是在用戶層上的實現
• 并發量小的時候還好，當并發量大了，這把大鎖，就成了性能瓶頸

• GMP 由來
  • 基于沒有什么是加一個中間層不能解決的思路，golang在原有的GM的基礎上加入了一個調度器P
  • 可以簡單理解為是在G和M中間加了個中間層
  • 于是就有了現在的GMP模型里的P

2、GMP模型

三、GMP流程分析?

• 我們通過go func()來創建一個goroutine

1、P本地隊列獲取G

• M想要運行G，就要先獲取P，然后從P的本地隊列獲取G

2、本地隊列中G移動到全局隊列

• ?新建G時，新G會優先加入到P的本地隊列
• 如果本地隊列滿了，則會把本地隊列中一半的G移動到全局隊列

3、從其他P本地隊列的G放到自己P隊列

• ?如果全局隊列為空時，M會從其他P的本地隊列偷（stealing）一半G放到自己P的本地隊列

4、M從P獲取下一個G，不斷重復

• M運行G，G執行之后，M會從P獲取下一個G，不斷重復下去