Go运行时调度
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要求
对与Go中协程的要求要在这些需求之内
- 应该是并行、可扩展且公平的。
- 每个进程应可扩展到数百万个goroutine（C10M）
- 内存利用率高。（RAM很便宜，但不是免费的。）
- 系统调用不应导致性能下降。（最大化吞吐量，最小化等待时间）
goroutine结构
GO的做法是将N个goroutines映射到M个内核线程上去。Goroutines是go代码，因此我们可以完全控制他，他在用户空间汇总，创建起来很便宜。
并且goroute也有相应的状态，来帮助调度器很据goroutines状态知道该调用那一个goroutines.
与内核线程的状态信息相比，goroutine的状态信息很小，因此goroutine的上下问切换很快。
goroutine的状态有（running,runnable,blocked）
M:G结构：
在简单的M:N调度器中，有一个全局运行队列。某些操作讲一个新的goroutine放入队列。
每个M线程通过互斥锁来同步对该运行队列的访问。
阻塞的goroutine在什么位置呢：
goroutine可能会阻塞的情况：
- 在channel上发送和接收
- 网络IO
- 阻塞的系统调用
- 使用定时器
- 使用互斥锁
channel操作期间阻塞的goroutine：
每个channel都有一个recvq(waitq)，用于存储试图从该channel读取数据而阻塞的goroutine。
**Sendq(waitq)**存储试图将数据发送到channel而被阻止的goroutine 。（channel实现原理:-https://codeburst.io/diving-deep-into-the-golang-channels-549fd4ed21a8）
channel本身会将channel操作后未阻塞的goroutine的放入运行队列（runqueue）
Sendq(waitq)存储视图将数据发送到channel而被阻止
系统调用：
系统调用会阻塞底层内核线程，因此无法再在阻塞的M线程上安排其他的Goroutine。
但是有超额的goroutine未完成，我们将它放在运行队列中（runqueue）.而不是返回调用。
P:处理器，可以讲其视为在线程上运行的本地调度程序。
逻辑进程P的数量始终是固定的。（默认为当前进程可以使用的逻辑cpu数量）
然后将本地运行队列放入固定数量的逻辑处理器（P）中。
使用固定逻辑处理器的系统调用。
go通过将他们包装在运行时中来优化系统调用。从字面上看，某些逻辑在进入系统调用之前被执行，而某些逻辑在系统调用返回之后执行。进行阻塞的系统调用时，此包装器将自动将P与线程M(即将执行阻塞系统调用的线程)解绑，并允许另一个线程在其上运行
流程：
（1）创建一个goroutine，它会放在全局运行队列中，等待调度器调度
（2）调度器将这个goroutine 分配给一个逻辑处理器A，将它放到了这个逻辑处理器的本地队列中，这个goroutine就会等待逻辑处理器A执行它
（3）每个逻辑处理器默认绑定了一个线程，它是在线程中去执行自己本地队列中的goroutine。
- 如果逻辑处理器目前运行的goroutine是阻塞的，比如打开文件操作。
（4）逻辑处理器和原来的线程分离，调度器重新创建一个线程和这个逻辑处理器绑定。这时候逻辑处理器在新的线程上继续执行本地运行队列的其他goroutine。 同时，阻塞的goroutine随着线程分离，从本地队列移除。
（5）那个阻塞的goroutine和分离的线程会继续阻塞，等待系统调用的返回。一旦执行完成并返回，这个goroutine就会重新放回到原来逻辑处理器的本地队列。
（6）之前的线程目前没有goroutine了，但是它会被保存，以备之后使用。
Note:第（4）（5）步，如果goroutine 是在执行网络io的操作，这个goroutine就不一定就回到这个逻辑处理器了。它实际上会先从逻辑处理器分离，移到集成了网络轮询器的运行时 ，一旦该轮询器指示某个网络读或者写操作已经就绪，对应的 goroutine 就会重新分配到逻辑处理器上来完成操作 。
channel阻塞或network I/O情况下的调度
如果G被阻塞在某个channel操作或network I/O操作上时，G会被放置到某个wait队列中，而M会尝试运行下一个runnable的G；如果此时没有runnable的G供m运行，那么m将解绑P，并进入sleep状态。当I/O available或channel操作完成，在wait队列中的G会被唤醒，标记为runnable，放入到某P的队列中，绑定一个M继续执行。
system call阻塞情况下的调度
如果G被阻塞在某个system call操作上，那么不光G会阻塞，执行该G的M也会解绑P(实质是被sysmon抢走了)，与G一起进入sleep状态。如果此时有idle的M，则P与其绑定继续执行其他G；如果没有idle M，但仍然有其他G要去执行，那么就会创建一个新M。
当阻塞在syscall上的G完成syscall调用后，G会去尝试获取一个可用的P，如果没有可用的P，那么G会被标记为runnable，之前的那个sleep的M将再次进入sleep
并发和并行：
go语言实现并发，创建多个goroutine，调度器会将goroutine分配到逻辑处理器的本地运行队列，逻辑处理器去运行goroutine。如果只有一个逻辑处理器，只会实现并发，不会实现并行。
要实现并行，就需要多个逻辑处理器，在不同的cpu上，然后调度器会平等的将goroutine分配到每个逻辑处理器，这样多个线程多个goroutine就实现了并行和并发。 至于这些算法怎么调度，我们根本不需要关心，我们只要记住goroutine是我们进行并发编程的一个独立单元就可以了。
