【go基础】2.GMP调度模型-程序员宅基地
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如果P绑定了一个M正在执行goroutine，此时goroutine有IO操作会怎样？
处理全局缓存的调度器schedt，是怎样调度全局队列的？怎样在G0里运行的？
进程和线程
参考：2、Golang的协程调度器原理及GMP设计思想 · 语雀
1. 单进程
- 单一的执行流程
- 进程阻塞造成的cpu浪费
2. 多线程/进程
- cpu时间片频繁切换，成本高
- 设计复杂，需要考虑同步问题、锁竞争问题
- 内存占用高
3. 将内核线程与用户线程的区分开来
内核线程=线程，用户线程=协程(coroutine)
线程的cpu调度是抢占式的，协程的用户态调度是协作式的，一个协程让出cpu后才执行下一个协程。
将线程和协程设计成绑定关系：
（1）N:1关系，N个协程绑定1个线程
优点：协程都在用户态切换，不会陷入内核态，切换快。
缺点：但无法利用多个cpu，某一个协程阻塞会导致其他协程无法进行
（2）1:1关系，1个协程绑定1个线程
内存占用高，cpu上下文切换成本高
（3）M:N关系，多个协程绑定到多个线程
实现复杂，依赖调度器优化和算法
4. golang的协程goroutine
抢占式调度
1、协作式调度（同步线程切换）
线程的执行时间由线程本身控制，线程把自己的工作执行完之后，主动通知系统切换到另一个线程上
优点：实现简单，线程干完事情才切换线程，没有上下文切换操作，省CPU资源。
缺点：易阻塞，一直占有CPU阻塞不让出使用权，可能会导致整个系统崩溃。
2、抢占式调度（异步抢占）
线程的切换不由线程本身决定，是系统控制的。也就是说线程本身是没有办法主动获得可控的执行时间的，但是可以让出执行时间。
时间片10ms。
优点：不易阻塞
缺点：因为线程切换由系统控制，线程上下文切换会比较频繁，消耗比较多的CPU资源
3、go使用两级线程模型的GMP模型，依赖调度器的优化和算法，保证了既不阻塞也减少cpu切换的浪费
golang的GMP模型
1. 核心思想
复用线程
利用并行
抢占式调度
全局G队列
P队满时入队的情况
自旋线程
休眠的M队列
特殊的M和G
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
main函数的协程是G1
2. 一些疑问
为什么每个P都有一个自己的队列
-
减少锁竞争：如果只有一个全局队列，那么所有M在获取新的goroutine时都需要对该队列进行访问，这会导致锁竞争的问题。而每个P拥有自己的本地队列，可以减少锁的使用和竞争，从而提高并发性能。
-
负载均衡：每个P都拥有自己的本地队列，当P上的M执行完当前goroutine后，可以直接从本地队列中取出下一个goroutine来执行，而无需与其他P的队列进行交互。这有助于实现负载的均匀分布，避免某些P上的goroutine过多或过少。
-
可伸缩性：随着goroutine数量的增加，GMP模型可以动态地调整P的数量来适应负载变化。每个P的本地队列可以独立地管理其上的goroutine，使得整个系统更加灵活和可扩展
-
局部性原理：将goroutine按照P进行分组，使得同一个P上的goroutine更有可能被连续调度执行。这有助于减少线程切换和上下文切换的开销，提高缓存命中率，从而提高程序的性能。
如果P绑定了一个M正在执行goroutine，此时goroutine有IO操作会怎样？
-
goroutine挂起：检测IO阻塞操作，goroutine挂起加入等待队列中，避免M在这个G上浪费时间
-
M与P解绑：允许P去执行其他goroutine
-
M寻找其他工作：解绑后的M会尝试绑定其他P。如果找不到，M可能会进入睡眠状态，等待新的工作到来
-
IO完成与goroutine唤醒：当IO操作完成后，P会绑定一个新的M来执行这个goroutine。
关于gopark与goready
-
gopark：将G变为等待状态，等待唤醒
-
goready：将G唤醒，变为可运行状态
处理全局缓存的调度器schedt，是怎样调度全局队列的？怎样在G0里运行的？
TODO
是否所有P容量相同？
从缓存区取G的过程，如果本地P为空，从调度器中取P容量的一半个G，放到自己的P里，根据work stealing，偷取的是其他P的一半，所以是否所有P容量相同？？TODO
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