GO GMP协程调度实现原理

2023-11-28 18:38:02

GO GMP协程调度实现原理

Go语言是一种优秀的系统编程语言，它提供了强大的并发编程能力。Go语言的并发编程是基于协程（goroutine）实现的，协程是一种比线程更轻量级的并发执行体。Go语言的协程由GO GMP（Go Runtime Package）库中的runtime.go和scheduler.go共同实现。

Go Runtime Package (runtime.go)

runtime.go是Go语言运行时包的核心文件，它包含了Go语言运行时的核心功能，包括协程调度、内存管理、垃圾回收等。runtime.go中定义了runtime.g结构体，它代表了协程的运行时状态，包括协程的栈、寄存器、状态等信息。runtime.go还定义了runtime.m结构体，它代表了线程的运行时状态，包括线程的寄存器、栈等信息。

Scheduler Package (scheduler.go)

scheduler.go是Go语言调度器包的核心文件，它包含了协程调度的核心算法和策略。scheduler.go中定义了scheduler结构体，它代表了调度器的运行时状态，包括当前正在运行的协程、就绪队列中的协程等信息。scheduler.go中的调度算法负责将协程分配到线程上执行，并负责协程的切换。

协程调度算法

Go语言的协程调度算法是一种基于抢占式调度和时间片轮转算法的混合调度算法。抢占式调度是指当一个协程正在运行时，如果有一个更高优先级的协程就绪，则正在运行的协程会被抢占，由更高优先级的协程继续运行。时间片轮转算法是指每个协程都分配一个时间片，当一个协程的时间片用完，则该协程会被暂停，由下一个协程继续运行。

协程调度策略

Go语言的协程调度策略是一种基于全局调度器和本地调度器的混合调度策略。全局调度器负责将协程分配到线程上执行，本地调度器负责协程的切换。全局调度器使用抢占式调度算法，本地调度器使用时间片轮转算法。

协程调度实现

Go语言的协程调度是通过runtime.go和scheduler.go中的函数实现的。当一个协程被创建，它会被分配一个runtime.g结构体，并被添加到就绪队列中。当一个线程空闲，它会从就绪队列中取出一个协程，并将其分配到线程上执行。当一个协程的时间片用完，它会被暂停，并被添加到就绪队列中。当一个更高优先级的协程就绪，它会抢占正在运行的协程，并继续运行。