G
概述
一个G就代表一个goroutine(或称Go例程),也与go函数相对应。作为编程人员,我们只是使用go语句向Go的运行时系统提交一个并发任务,而Go的运行时系统则会按照我们要求并发地执行它
Go编译器会把go语句变成对内部函数newproc的调用,并把go函数及其参数都作为参数传递给这个函数
G的前置
运行时系统在接到这样一个调用之后,会先检查go函数及其参数的合法行,然后试图从本地P的自由G列表和调度器的自由G列表获取可用的G,如果没有获取到,就新建一个G
与M和P相同,运行时系统也持有一个G的全局列表(runtime.allgs)。新建的G会在第一时间被溅入该列表
类似地,这个全局列表的主要作用:
- 集中存放当前运行时系统中的所有G的指针
- 无论用于封装当前这个go函数的G是否是新的,运行时系统都会对它进行一次初始化,包括关联go函数以及设置该G的状态和ID等步骤
在初始化完成后,这个G会立即被存储到本地P的runnext字段中。该字段用于存放新鲜出炉的G,以求更早地运行它。如果这时runnext字段已存有一个G,那么这个已有的G就会被"踢到"该P的可运行G队列的末尾
如果该队列已满,那么这个G就只能追加到调度器的可运行G队列中
G的状态转换
G的状态
Gidle: 表示当前G刚被分配时,但还未初始化
Grunnable: 表示当前G正在可运行队列中等待运行
Grunning: 表示当前G正在运行
Gsyscall: 表示当前G正在执行某个系统调用
Gwaiting: 表示当前G正在阻塞
Gcopystack: 表示当前G的栈正被移动,移动的原因可能是栈的扩展或收缩
Gscan: 这个状态并不能独立存在,而是组合状态的一部分。
- 比如,Gscan与Grunnable组合成Cscanrunnable状态,代表当前G正等待运行,同时它的栈正被扫描,扫描的原因一般是GC任务执行
- 又比如,Gscan与Grunning组合成Gscanrunning状态,表示正处于Grunning状态的当前G的栈要被GC扫描的一个短暂时刻
状态转换
一个G在运行的过程中,是否会等待某个事件以及会等待什么样的事件,完全由封装的go函数决定
- 例如,如果这个函数中包含对通道值的操作,那么在执行到对应代码的时候,这个G就有可能进入Gwaiting状态。这可能是在等待从通道类型值中接收值,也可能是在等待向通道类型值发送值
- 又例如,涉及网络I/O的时候也会导致相应的G进入Gwaiting状态。
此外,操纵定时器(time.Timer)和调用time.Sleep函数同样会造成相应G的等待。在事件到来之后,G会被"唤醒"并转移至Grunnable状态。待时机到来时,它会被再次运行
G 在退出系统调用(Gsyscall)时状态转换要比上述情况复杂一些。运行时系统会先尝试直接运行这个G,仅当无法直接运行的时候,才会把它转换为Grunnable状态并放入调度器的自由G列表中
进入死亡状态(Gdead)的G是可以重新初始化并使用的。相比之下,P在进入死亡状态(Pdead)之后,就只能面临销毁的结局。处于Gdead的G会被放入本地P或调度器的自由G列表