GMP的发展: go 1.1版本之前时候过使用的是GM模型+全局队列的模式。

GM模型+全局队列的模式

M：1 = 内核线程：协程

新建一个协程G的时候会放入全局队列中，每次执行一个协程G的时候，内核线程M会从全局队列中获取一个协程G执行,因为内核线程M存在多个所以存在并发问题，因此每次从队列中取协程G的时候都要加锁，所以当高并发的时候就会存在性能问题。

解决办法：给内核线程分配一个协程队列

GMP模型 + 全局队列

M：N：=内核线程 ：协程

p的个数对应的是设置的内核个数

GMP模型 ：

G -> goroutine（协程）

P -> Processor 调度器（如果线程想运行goroutine，必须先获取P，P中还包含了可运行的G队列）（注意不是cpu）

M -> thread 内核线程（每个M都代表了1个内核线程，OS调度器负责把内核线程分配到CPU的核上执行。）

模型简介

调度器的设计策略

并行（多核多线程来实现并行）、抢占（限定G与M的绑定时间，最多10ms，超过时间解绑，避免其他协程饥饿）、复用线程（偷取 + 分离）、减少全局竞争

有多个P M来执行多个G；p本地队列最多256g

新建一个协程G会优先放到本队队列中，如果本队队列P满了，则会把G放入到全局队列中，本地队列为空的时候，就会从全局队列中获取，如果全局队列为空的话，就会从其他队里中拿协程到自己的本地队列中。如果中途携程阻塞了，本地队列会在其他的内核线程上运行。

注意：M的数量和P的数量没有关系。如果当前的M阻塞，P的goroutine会运行在其他的M上，或者新建一个M。所以可能出现有很多个M，只有1个P的情况。

“go func()”经历了什么过程

调度器的生命周期

GO生命周期：创建、保存、被获取、调度执行、阻塞、销毁

CPU感知不到协程，GO调度器把协程调度到内核线程上去，然后操作系统调度器将内核线程放到cpu上执行；m是内核线程的封装。go调度器工作就是将G分配到M

M的几种状态：休眠（未绑定P）、运行、自旋(绑定了p 只是没有可执行G)。

运行+自旋<= gomaxproc数量

需要注意的点：

M和P不是绝对的1:1 ，有G阻塞的时候，M也会阻塞，会有新的M来继续执行P队中的G

p队列是先进先出

work stealing时，从偷取的P那里，取尾部的一半放到自己的P中

从全局队列中取时，取n个，len(GQ)为全局队列G的个数，公式： n = min(len(GQ)/GOMAXPROCS + 1, len(GQ/2))

本地队列满了，又创建新的G，此时把本地队列的前一半与新创建的G，打乱后，一起放到全局队列中

自旋线程的最大限制不能超过GOMAXPROCS，多出的线程休眠(⻓时间休眠等待GC回收销毁)

原文链接：https://blog.csdn.net/qq_42956653/article/details/121234816

扩展

1. 如何控制同一时间的并发执行数，不能让程序崩溃？

（1）使用sync.WaitGroup控制协程数量。不是动态控制法，只是控制并发了

（2）使用sync.Mutex控制协程数量 ，这个待验证

(3) 使用带缓冲的通道限制并发数 。创建chan的时候手动设置缓存: c:=make(chan int, 2), 在协程创建前写入chan在协程结束前读出chan，达到限制并发数的需求

有关M和P的个数问题

1. P的数量：

• 由启动时环境变量 $GOMAXPROCS 或者是由 runtime 的方法 GOMAXPROCS() 决定。这意味着在程序执行的任意时刻都只有 $GOMAXPROCS 个 goroutine 在同时运行。

2. M的数量：

• go 语言本身的限制：go 程序启动时，会设置 M 的最大数量，默认 10000. 但是内核很难支持这么多的线程数，所以这个限制可以忽略。

• runtime/debug 中的 SetMaxThreads 函数，设置 M 的最大数量

• 一个 M 阻塞了，会创建新的 M。

M 与 P 的数量没有绝对关系，一个 M 阻塞，P 就会去创建或者切换另一个 M，所以，即使 P 的默认数量是 1，也有可能会创建很多个 M 出来。

P 和 M 何时会被创建？

1. 在确定了 P 的最大数量 n 后，运行时系统会根据这个数量创建 n 个 P。

2. 没有足够的 M 来关联 P 并运行其中的可运行的 G。比如所有的 M 此时都阻塞住了，而 P 中还有很多就绪任务，就会去寻找空闲的 M，而没有空闲的，就会去创建新的 M。

调度器的设计策略?

复用线程：避免频繁的创建、销毁线程，而是对线程的复用。

1. work stealing 机制

• 当本线程无可运行的 G 时，尝试从其他线程绑定的 P 偷取 G，而不是销毁线程。

2. hand off 机制

• 当本线程因为 G 进行系统调用阻塞时，线程释放绑定的 P，把 P 转移给其他空闲的线程执行。

利用并行：GOMAXPROCS 设置 P 的数量，最多有 GOMAXPROCS 个线程分布在多个 CPU 上同时运行。GOMAXPROCS 也限制了并发的程度，比如 GOMAXPROCS = 核数/2，则最多利用了一半的 CPU 核进行并行。

抢占：在 coroutine 中要等待一个协程主动让出 CPU 才执行下一个协程，在 Go 中，一个 goroutine 最多占用 CPU 10ms，防止其他 goroutine 被饿死，这就是 goroutine 不同于 coroutine 的一个地方。

全局 G 队列：，当 M 执行 work stealing 从其他 P 偷不到 G 时，它可以从全局 G 队列获取 G。

调度器的生命周期?

M0

M0 是启动程序后的编号为 0 的主线程，这个 M 对应的实例会在全局变量 runtime.m0 中，不需要在 heap 上分配，M0 负责执行初始化操作和启动第一个 G， 在之后 M0 就和其他的 M 一样了。

G0

G0 是每次启动一个 M 都会第一个创建的 gourtine，G0 仅用于负责调度的 G，G0 不指向任何可执行的函数，每个 M 都会有一个自己的 G0。在调度或系统调用时会使用 G0 的栈空间，全局变量的 G0 是 M0 的 G0。

可视化 GMP 编程?

方式 1：go tool trace 方式 2：Debug trace

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