golang如何看调度源码
发布时间:2024-10-02 20:11:11
Golang调度源码详解
Golang是一门非常流行的编程语言,它以其简洁的语法和高效的并发机制而闻名。在并发方面,Golang的调度器被认为是其最重要的组成部分之一。本文将深入探讨Golang调度器的源码,帮助读者了解它是如何工作的。
## Golang调度器的基本原理与设计
在开始看调度器的具体实现之前,我们先来了解一下调度器的基本原理和设计。Golang调度器采用了M:N模型,其中M表示操作系统线程,N表示Goroutine。调度器的主要目标是合理地分配Goroutine到M上,以提高程序的并发性能。
调度器会维护一个全局队列,其中包含所有可运行的Goroutine。当一个M空闲时,调度器会从队列中选择一个Goroutine并将其分配给该M执行。如果一个Goroutine发生阻塞,该M会向调度器报告,并从全局队列中获取一个新的Goroutine执行。这样,调度器能够充分利用所有的系统线程和Goroutines,提高并发性能。
## Golang调度器的源码解析
下面我们将通过查看Golang调度器的源码来了解它是如何实现上述设计目标的。
### 队列的实现
调度器的全局队列由一个双向链表实现。每个Goroutine都有一个对应的结构体,其中包含了一些必要的信息,如当前状态、指令指针等。Goroutine结构体通过`sched`字段与其他Goroutine链接在一起形成链表。
```go
type g struct {
...
sched gobuf // Goroutine的运行状态
...
}
```
### M的实现
M代表操作系统线程,它负责执行Goroutine。每个M都有自己的本地队列,用于存放从全局队列中取出的Goroutine。当M本地队列为空时,它会从全局队列中获取一批Goroutines。
```go
type m struct {
...
g0 *g // M的主Goroutine
runq gQueue // M的本地队列
}
func (mp *m) schedule() {
// 从全局队列中获取Goroutine,并放入本地队列
for sched.runq.empty() {
gp := ... // 从全局队列中获取Goroutine
mp.runq.push(gp)
}
...
}
```
### P的实现
P是一个工作线程,负责执行M。每个P都有一个`runnext`字段,指明下一个要执行的Goroutine。P会不断地从runnext中获取Goroutine,并将其分配给M执行。
```go
type p struct {
...
m muintptr // 当前正在执行的M
runnext guintptr // 下一个要执行的Goroutine
...
}
func (pp *p) schedule() {
...
nextg := ... // 从runnext中获取下一个要执行的Goroutine
newm := ... // 获取空闲的M
pp.m.set(newm)
doExecute(nextg) // 执行Goroutine
...
}
```
### 具体调度过程
当一个M空闲时,调度器会调用`findrunnable`函数从全局队列中选择一个Goroutine执行。然后,调度器会为该M找到一个空闲的P,并将Goroutine分配给该P执行。最后,P会从runnext中获取下一个要执行的Goroutine,并将其交给新的M执行。
整个调度过程是一个不断循环的过程,直到所有的Goroutines都被执行完毕。
## 总结
通过深入了解Golang调度器的源码,我们可以更好地理解它是如何工作的。Golang调度器以其高效的并发性能而著名,主要基于M:N模型和队列实现。在实际应用中,我们可以根据程序的需求来调整调度器的相关参数,以提高并发性能。
通过深入了解Golang调度器的工作原理,我们可以更好地优化程序的并发性能,提高系统的吞吐量。同时,也可以帮助我们更好地理解Golang并发编程中的一些关键概念和机制,为我们编写高性能的并发程序提供指导。
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