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今天小編給大家分享一下Go語言中為什么要有GMP調(diào)度模型的相關(guān)知識(shí)點(diǎn),內(nèi)容詳細(xì),邏輯清晰,相信大部分人都還太了解這方面的知識(shí),所以分享這篇文章給大家參考一下,希望大家閱讀完這篇文章后有所收獲,下面我們一起來了解一下吧。
GMP調(diào)度模型是Go的精髓所在,它合理地解決了多線程并發(fā)調(diào)度協(xié)程的效率問題。
首先得清楚,GMP各代指什么東西。
G: Goroutine的縮寫,指協(xié)程,運(yùn)行在線程上。
M: Machine的縮寫,即thead,線程,循環(huán)的調(diào)度協(xié)程并執(zhí)行。
P: Processor的縮寫,指處理器,將協(xié)程儲(chǔ)存到本地隊(duì)列,并為線程提供未休眠的可用的協(xié)程,
線程M各自持有一個(gè)處理器P,當(dāng)要獲取協(xié)程時(shí)優(yōu)先從P中獲取,于是GMP模型圖解如下:
大致流程是,線程M從P的隊(duì)列中獲取協(xié)程,如果獲取不到,就會(huì)從全局隊(duì)列中去競爭鎖來獲取。
協(xié)程G和線程M結(jié)構(gòu)在前幾篇已經(jīng)講解了,這里解析一下處理器P。
處理器P儲(chǔ)存著一批協(xié)程,使得線程M可以無鎖的從中獲取協(xié)程,而無需與其他線程去競爭全局隊(duì)列中的協(xié)程,從而提高調(diào)度協(xié)程效率。
p結(jié)構(gòu)體源碼在src\runtime\runtime2.go
中,這里展示部分重要字段。
type p struct { ... m muintptr // back-link to associated m (nil if idle) // Queue of runnable goroutines. Accessed without lock. runqhead uint32 runqtail uint32 runq [256]guintptr runnext guintptr ... }
m
為處理器p
所屬的線程
runq
是一個(gè)儲(chǔ)存協(xié)程的隊(duì)列
runqhead
,runqtail
表示隊(duì)列的頭尾指針
runnext
指向下一個(gè)可運(yùn)行的協(xié)程
在src\runtime\proc.go
中,有一個(gè)schedule
方法,這是線程運(yùn)行的第一個(gè)函數(shù)。這函數(shù)中,線程需要獲取到可運(yùn)行的協(xié)程,代碼如下:
func schedule() { ... // 尋找一個(gè)可運(yùn)行的協(xié)程 gp, inheritTime, tryWakeP := findRunnable() ... }
func findRunnable() (gp *g, inheritTime, tryWakeP bool) { // 從本地隊(duì)列中獲取協(xié)程 if gp, inheritTime := runqget(pp); gp != nil { return gp, inheritTime, false } // 本地隊(duì)列拿不到則從全局隊(duì)列中獲取協(xié)程 if sched.runqsize != 0 { lock(&sched.lock) gp := globrunqget(pp, 0) unlock(&sched.lock) if gp != nil { return gp, false, false } } }
從本地隊(duì)列中獲取協(xié)程
func runqget(pp *p) (gp *g, inheritTime bool) { next := pp.runnext // 隊(duì)列中下一個(gè)可運(yùn)行的協(xié)程 if next != 0 && pp.runnext.cas(next, 0) { return next.ptr(), true } ... }
那如果本地隊(duì)列和全局隊(duì)列中都沒有協(xié)程了怎么辦呢,難道就讓線程這么閑著?
這時(shí)候處理器P就會(huì)任務(wù)竊取,從其他線程的本地隊(duì)列中竊取一些任務(wù),美其名曰分擔(dān)其他線程的壓力,還提高了自己線程的利用率。
源碼在src\runtime\proc.go\stealWork
中,感興趣可以看看。
新建的協(xié)程該分配到本地還是全局隊(duì)列呢,得分情況:
Go認(rèn)為新協(xié)程的優(yōu)先級(jí)高,于是先尋找本地隊(duì)列放入,而且還插隊(duì)。
本隊(duì)隊(duì)列滿了才放入全局隊(duì)列。
實(shí)際流程為:
隨機(jī)尋找P
將新協(xié)程放入P的runnext
中,意味著下一個(gè)就運(yùn)行該協(xié)程,插隊(duì)了
若P的協(xié)程滿了,則放入全局隊(duì)列
源碼在src\runtime\proc.go\newproc
函數(shù)中。
// Create a new g running fn. // Put it on the queue of g's waiting to run. // The compiler turns a go statement into a call to this. func newproc(fn *funcval) { gp := getg() pc := getcallerpc() systemstack(func() { newg := newproc1(fn, gp, pc) // 創(chuàng)建新協(xié)程 pp := getg().m.p.ptr() runqput(pp, newg, true) // 尋找本地隊(duì)列放入 if mainStarted { wakep() } }) }
以上就是“Go語言中為什么要有GMP調(diào)度模型”這篇文章的所有內(nèi)容,感謝各位的閱讀!相信大家閱讀完這篇文章都有很大的收獲,小編每天都會(huì)為大家更新不同的知識(shí),如果還想學(xué)習(xí)更多的知識(shí),請(qǐng)關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道。
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