2.2.3 Go语言的抢占式调度

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摘要

文档探讨了Go语言的抢占式调度机制，包括协作式抢占和信号式抢占的实现过程。协作式抢占通过保存运行现场并切换到m.g0执行newstack实现，信号式抢占则通过系统调用tgkill向特定线程发送信号。文档还详细介绍了调度循环的实现和GMP模型的本质，并分析了不同版本Go语言中抢占式调度的实现变化。最后，文档指出了当前Go语言调度器在性能和优化方面存在的问题。

AI总结

《2.2.3 Go语言的抢占式调度》文档总结：

本文主要探讨了Go语言的抢占式调度机制，围绕GMP模型（Goroutine、M、P）展开，分为启动过程、调度循环、旧版本抢占实现、新版本抢占优化以及当前存在的问题进行详细阐述。

1. **启动过程**：
- Go程序启动后创建第一个线程m0，初始化全局数据结构。
- 获取CPU核心数，处理命令行参数。
- 初始化内置结构，开始执行用户主函数，进入调度循环。

2. **GMP的本质**：
- G：表示Goroutine，用户态轻量级线程。
- M：代表系统OS线程，可与P绑定。
- P：处理器，承担调度责任，维护Goroutine队列。

3. **旧版本协作式抢占**：
- **协作式抢占**：通过保存当前Goroutine上下文，切换到g0栈，执行调度循环，使用`gopreempt_m`函数将当前Goroutine放入全局队列。
- **信号式抢占**：通过系统调用`tgkill`向特定线程发送信号强制抢占。

4. **旧版本实现**：
- Morestack逻辑用于Goroutine栈扩展，在栈空间不足时触发。
- 切入点包括栈扩展、调度循环及函数返回时进行抢占。

5. **新版本实现**：
-减少抢占切入点，仅在特定位置抢占。
- 验证阶段增加可抢占标志，合理安排协作式抢占时机。
- 优化后性能提升显著。

6. **当前问题**：
- 系统调用路径的延迟问题。
- 窗口抢占难度较大，需权衡抢占时机。
- 克服轮询和优先级反转等困难。