Go调度器: M,P和G

发布时间：2025-11-05 07:27:40 来源：创站工坊 作者：应用开发

这是调度另一篇关于Go调度器(scheduler)的文章。 原文: GO SCHEDULER: MS,调度 PS & GS by Uber工程师 Povilas。

网上已经有很多关于Go调度器的调度文章了， 比如 Golang调度器源码分析 ,调度多看一些，可以加深记忆，调度也可以对比查看文章中是调度否有不准确的地方,更全面的了解Go的调度器。

我决定深入了解Go的调度内部机制， 因为很长时间没人写关于Go scheduler的调度文章了， 我觉得这是调度一个很有趣的知识点，所以让我们开始吧。调度

基础知识

Go的调度运行时管理着调度、垃圾回收以及goroutine的调度运行环境。本文只关注于调度器。调度

运行时负责运行goroutine并把它们影射到操作系统的调度线程上。goroutine比线程还轻量，调度 启动的时候花费很少。每个goroutine都是由一个 G 结构来表示，

这个结构体的云南idc服务商字段用来跟踪此goroutine的栈(stack)和状态，所以你可以认为 G = goroutine 。

运行时管理着 G 并把它们映射到 Logical Processor (称之为 P ). P 可以看作是一个抽象的资源或者一个上下文，它需要获取以便操作系统线程(称之为 M )可以运行 G 。

通过 runtime.GOMAXPROCS (numLogicalProcessors) 可以控制多少 P 可以获取。如果你需要调整这个参数(大部分情况下你无需调整)， 只设置一次， 因为它需要 STW gc pause。

本质上，操作系统运行线程，线程运行你的代码。Go的技巧是编译器会在Go运行时的一些地方插入系统调用， (比如通过channel发送值,调用runtime包等)，所以Go可以通知调度器执行特定的操作。

上图的理解来自 Analysis of the Go runtime scheduler

M、P 和 G 之间的交互

M、 P 和 G 之间的交互有点复杂。看看下面这张来自 Gao Chao的 go runtime scheduler 幻灯片中的一张图：

可以看到，Go运行时存在两种类型的queue： 一种是源码库一个全局的queue(在 schedt结构体中 ，很少用到)， 一种是每个 P 都维护自己的 G 的queue。

为了运行goroutine, M 需要持有上下文 P 。 M 会从 P 的queue弹出一个goroutine并执行。

当你创建一个新的goroutine的时候( go func() 方法)，它会被放入 P 的queue。当然还有一个 work-stealing 调度算法，当 M 执行了一些 G 后,如果它的queue为空，它会随机的选择另外一个 P ,从它的queue中取走一半的 G 到自己的queue中执行。(偷!)

当你的goroutine执行阻塞的系统调用的时候(syscall)，阻塞的系统调用会中断(intercepted)，如果当前有一些 G 在执行，运行时会把这个线程从 P 中摘除(detach)，然后再创建一个新的操作系统的WordPress模板线程(如果没有空闲的线程可用的话)来服务于这个 P 。

当系统调用继续的时候，这个goroutine被放入到本地运行queue，线程会 park 它自己(休眠)， 加入到空闲线程中。

如果一个goroutine执行网络调用，运行时会做类似的动作。调用会被中断，但是由于Go使用集成的network poller,它有自己的线程，所以还给它。

Go运行时会在下面的goroutine被阻塞的情况下运行另外一个goroutine：

调度器跟踪调试

Go可以跟踪运行时的调度器，这是通过 GODEBUG 环境变量实现的:

下面是输出的例子:

注意输出使用了 G 、 M 和 P 的概念以及她们的状态， 比如 P 的queue的大小。 如果你不想关心这些细节，你可以使用：

William Kennedy写了一篇很好的 文章 , 解释了这些细节。

当然，还有一个go自己的工具 go tool trace , 它有一个UI, 允许你查看你的程序和运行时的状况。你可以阅读这篇文章: Pusher 。

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