0

0

深入浅析Go语言中要有GMP调度模型的原因

青灯夜游

青灯夜游

发布时间:2023-04-14 15:26:34

|

2162人浏览过

|

来源于掘金社区

转载

go为什么要有gmp调度模型?下面本篇文章给大家介绍一下go语言中要有gmp调度模型的原因,希望对大家有所帮助!

深入浅析Go语言中要有GMP调度模型的原因

GMP调度模型是Go的精髓所在,它合理地解决了多线程并发调度协程的效率问题。

GMP是什么

首先得清楚,GMP各代指什么东西。

  • G: Goroutine的缩写,指协程,运行在线程上。
  • M: Machine的缩写,即thead,线程,循环的调度协程并执行。
  • P: Processor的缩写,指处理器,将协程储存到本地队列,并为线程提供未休眠的可用的协程,

线程M各自持有一个处理器P,当要获取协程时优先从P中获取,于是GMP模型图解如下:

立即学习go语言免费学习笔记(深入)”;

image.png

大致流程是,线程M从P的队列中获取协程,如果获取不到,就会从全局队列中去竞争锁来获取。

处理器P

协程G和线程M结构在前几篇已经讲解了,这里解析一下处理器P。

作用

处理器P储存着一批协程,使得线程M可以无锁的从中获取协程,而无需与其他线程去竞争全局队列中的协程,从而提高调度协程效率。

源码解析

p结构体源码在src\runtime\runtime2.go中,这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为处理器p所属的线程
  • runq是一个储存协程的队列
  • runqheadrunqtail表示队列的头尾指针
  • runnext指向下一个可运行的协程

image.png

线程M与处理器P是如何协作的?

src\runtime\proc.go中,有一个schedule方法,这是线程运行的第一个函数。这函数中,线程需要获取到可运行的协程,代码如下:

GPT Detector
GPT Detector

在线检查文本是否由GPT-3或ChatGPT生成

下载
func schedule() {    
    ...
    // 寻找一个可运行的协程
    gp, inheritTime, tryWakeP := findRunnable() 
    ...
}
func findRunnable() (gp *g, inheritTime, tryWakeP bool) {
    // 从本地队列中获取协程
    if gp, inheritTime := runqget(pp); gp != nil {
       return gp, inheritTime, false
    }

    // 本地队列拿不到则从全局队列中获取协程
    if sched.runqsize != 0 {
       lock(&sched.lock)
       gp := globrunqget(pp, 0)
       unlock(&sched.lock)
       if gp != nil {
          return gp, false, false
       }
    }
}

从本地队列中获取协程

func runqget(pp *p) (gp *g, inheritTime bool) {
   next := pp.runnext // 队列中下一个可运行的协程
   if next != 0 && pp.runnext.cas(next, 0) {
      return next.ptr(), true
   }
   ...
}

那如果本地队列和全局队列中都没有协程了怎么办呢,难道就让线程这么闲着?

这时候处理器P就会任务窃取,从其他线程的本地队列中窃取一些任务,美其名曰分担其他线程的压力,还提高了自己线程的利用率。

源码在src\runtime\proc.go\stealWork中,感兴趣可以看看。

新建的协程该分配到哪?

新建的协程该分配到本地还是全局队列呢,得分情况:

  • Go认为新协程的优先级高,于是先寻找本地队列放入,而且还插队。
  • 本队队列满了才放入全局队列。

实际流程为:

  1. 随机寻找P
  2. 将新协程放入P的runnext中,意味着下一个就运行该协程,插队了
  3. 若P的协程满了,则放入全局队列

源码在src\runtime\proc.go\newproc函数中。

// 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) // 创建新协程

      pp := getg().m.p.ptr()
      runqput(pp, newg, true) // 寻找本地队列放入

      if mainStarted {
         wakep()
      }
   })
}

结语

本篇初步介绍了GMP调度模型,具体介绍了处理器P以及线程M获取协程的方式。

处理器P解决了多线程互斥获取协程的问题,提高调度协程的效率,但是不管协程在本地还是全局队列,目前看来还只是顺序执行,那Go是如何实现协程异步并发执行的呢?咱下一篇继续分析(虽然没什么人看...)。

推荐学习:Golang教程

相关专题

更多
Java编译相关教程合集
Java编译相关教程合集

本专题整合了Java编译相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

11

2026.01.21

C++多线程相关合集
C++多线程相关合集

本专题整合了C++多线程相关教程,阅读专题下面的的文章了解更多详细内容。

4

2026.01.21

无人机驾驶证报考 uom民用无人机综合管理平台官网
无人机驾驶证报考 uom民用无人机综合管理平台官网

无人机驾驶证(CAAC执照)报考需年满16周岁,初中以上学历,身体健康(矫正视力1.0以上,无严重疾病),且无犯罪记录。个人需通过民航局授权的训练机构报名,经理论(法规、原理)、模拟飞行、实操(GPS/姿态模式)及地面站训练后考试合格,通常15-25天拿证。

16

2026.01.21

Python多线程合集
Python多线程合集

本专题整合了Python多线程相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

1

2026.01.21

java多线程相关教程合集
java多线程相关教程合集

本专题整合了java多线程相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

4

2026.01.21

windows激活码分享 windows一键激活教程指南
windows激活码分享 windows一键激活教程指南

Windows 10/11一键激活可以通过PowerShell脚本或KMS工具实现永久或长期激活。最推荐的简便方法是打开PowerShell(管理员),运行 irm https://get.activated.win | iex 脚本,按提示选择数字激活(选项1)。其他方法包括使用HEU KMS Activator工具进行智能激活。

2

2026.01.21

excel表格操作技巧大全 表格制作excel教程
excel表格操作技巧大全 表格制作excel教程

Excel表格操作的核心技巧在于 熟练使用快捷键、数据处理函数及视图工具,如Ctrl+C/V(复制粘贴)、Alt+=(自动求和)、条件格式、数据验证及数据透视表。掌握这些可大幅提升数据分析与办公效率,实现快速录入、查找、筛选和汇总。

6

2026.01.21

毒蘑菇显卡测试网站入口 毒蘑菇测试官网volumeshader_bm
毒蘑菇显卡测试网站入口 毒蘑菇测试官网volumeshader_bm

毒蘑菇VOLUMESHADER_BM测试网站网址为https://toolwa.com/vsbm/,该平台基于WebGL技术通过渲染高复杂度三维分形图形评估设备图形处理能力,用户可通过拖动彩色物体观察画面流畅度判断GPU与CPU协同性能;测试兼容多种设备,但中低端手机易卡顿或崩溃,高端机型可能因发热降频影响表现,桌面端需启用独立显卡并使用支持WebGL的主流浏览器以确保准确结果

25

2026.01.21

github中文官网入口 github中文版官网网页进入
github中文官网入口 github中文版官网网页进入

github中文官网入口https://docs.github.com/zh/get-started,GitHub 是一种基于云的平台,可在其中存储、共享并与他人一起编写代码。 通过将代码存储在GitHub 上的“存储库”中,你可以: “展示或共享”你的工作。 持续“跟踪和管理”对代码的更改。

7

2026.01.21

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
Node.js 教程
Node.js 教程

共57课时 | 9.1万人学习

CSS3 教程
CSS3 教程

共18课时 | 4.7万人学习

Vue 教程
Vue 教程

共42课时 | 6.9万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号