一、type g struct - Goroutine 结构体
1. 栈管理相关 (Stack Management)
go
stack stack // 栈内存范围 [stack.lo, stack.hi)
stackguard0 uintptr // Go 栈增长检查点，通常是 stack.lo+StackGuard，也可设为 StackPreempt 触发抢占
stackguard1 uintptr // C 栈增长检查点，用于 g0 和 gsignal 栈- stack: 描述实际栈内存的上下界
- stackguard0: 函数序言（prologue）中检查栈溢出的哨兵值，设为特殊值可触发抢占
- stackguard1: 仅用于特殊 goroutine（g0、信号栈），防止 C 代码栈溢出
2. 异常处理链表
go
_panic *_panic // 最内层的 panic 链表头
_defer *_defer // 最内层的 defer 链表头- 采用链表存储，支持嵌套的 panic/defer
3. 调度核心字段
go
m *m // 当前绑定的 M（如果正在运行）
sched gobuf // 调度上下文：保存 SP、PC、G 等寄存器
syscallsp uintptr // 系统调用时的 SP，供 GC 使用
syscallpc uintptr // 系统调用时的 PC，供 GC 使用
stktopsp uintptr // 栈顶 SP，用于 traceback 验证- sched: 核心！保存 goroutine 被调度出去时的 CPU 寄存器状态
- syscallsp/pc: 系统调用期间，栈可能被扫描，需要记录位置
4. 状态与标识
go
atomicstatus atomic.Uint32 // Goroutine 状态（_Gidle/_Grunnable/_Grunning/_Gsyscall/_Gwaiting/_Gdead...）
stackLock uint32 // 栈操作锁，防止并发修改栈
goid uint64 // Goroutine 唯一 ID
schedlink guintptr // 链表指针，用于构建运行队列5. 阻塞追踪
go
waitsince int64 // G 阻塞的近似时间戳
waitreason waitReason // 阻塞原因（chan receive、sync.Mutex.Lock 等）6. 抢占相关
go
preempt bool // 抢占信号（与 stackguard0 = stackpreempt 重复）
preemptStop bool // 抢占时是否转为 _Gpreempted 状态
preemptShrink bool // 是否在安全点收缩栈
asyncSafePoint bool // 是否在异步安全点停止（栈上可能有非精确指针信息）- Go 1.14+ 异步抢占的关键标志位
7. 调试与 Profiling
go
parentGoid uint64 // 创建此 goroutine 的父 goroutine ID
gopc uintptr // 创建此 goroutine 的 PC（go 语句位置）
startpc uintptr // goroutine 函数的 PC
ancestors *[]ancestorInfo // 祖先信息（debug.tracebackancestors=1 时启用）8. 同步与通道
go
param unsafe.Pointer // 通用参数指针：
// 1. channel 唤醒时指向 sudog
// 2. GC assist 完成信号
// 3. debugCallWrap 传参
waiting *sudog // 此 G 正在等待的 sudog 链表9. 性能追踪
go
tracking bool // 是否追踪调度延迟统计
trackingSeq uint8 // 追踪序列号
trackingStamp int64 // 开始追踪的时间戳
runnableTime int64 // 在 _Grunnable 状态累计的时间10. GC 辅助
go
gcAssistBytes int64 // GC 辅助信用（正值=可分配字节，负值=需辅助扫描）- 控制 mutator 是否需要参与 GC 标记工作
二、type m struct - 机器线程结构体
1. 特殊 Goroutine
go
g0 *g // 调度专用 goroutine（更大的栈，用于执行调度代码）
gsignal *g // 信号处理 goroutine
curg *g // 当前正在运行的用户 goroutine- g0: 每个 M 都有，用于执行调度器、GC 等 runtime 代码
- curg: 指向用户代码的 goroutine
2. P 绑定
go
p puintptr // 当前绑定的 P（执行 Go 代码时必须持有）
nextp puintptr // 唤醒 M 时即将绑定的 P
oldp puintptr // 系统调用前绑定的 P（用于恢复）3. M 状态
go
id int64 // M 的唯一 ID
spinning bool // 是否正在窃取任务（Work Stealing 状态）
blocked bool // 是否在 note 上阻塞
locks int32 // 持有的锁计数（用于检测死锁）- spinning: 关键指标！在 schedtrace 中看到的 spinningthreads 就是统计这个
4. 抢占控制
go
preemptoff string // 非空表示禁止抢占 curg（值为原因描述）5. CGO 相关
go
incgo bool // 是否正在执行 cgo 调用
ncgocall uint64 // 累计 cgo 调用次数
ncgo int32 // 当前进行中的 cgo 调用数
cgoCallers *cgoCallers // cgo 崩溃时的追踪信息6. 线程本地存储
go
tls [tlsSlots]uintptr // Thread-Local Storage（x86 使用）7. 系统调用支持
go
syscalltick uint32 // 系统调用计数（用于 sysmon 检测阻塞）
libcall libcall // 低级系统调用参数存储8. 信号抢占（Go 1.14+）
go
preemptGen atomic.Uint32 // 完成的抢占信号计数
signalPending atomic.Uint32 // 是否有待处理的抢占信号9. 链表管理
go
alllink *m // 全局 M 链表（allm）
schedlink muintptr // 调度器管理的 M 链表
freelink *m // 空闲 M 链表（sched.freem）三、type p struct - 逻辑处理器结构体
1. 基本信息
go
id int32 // P 的 ID（0 到 GOMAXPROCS-1）
status uint32 // P 的状态（_Pidle/_Prunning/_Psyscall/_Pgcstop/_Pdead）
m muintptr // 反向引用：当前绑定的 M
link puintptr // 空闲 P 链表指针2. 调度统计
go
schedtick uint32 // 每次调度调用递增
syscalltick uint32 // 每次系统调用递增
sysmontick sysmontick // sysmon 最后观察的 tick 值（用于检测长时间阻塞）- schedtick :
findRunnable中每 61 次从全局队列取任务，就是检查这个
3. 本地运行队列 🔥 核心
go
runqhead uint32 // 队列头索引
runqtail uint32 // 队列尾索引
runq [256]guintptr // 环形队列，最多 256 个 G
runnext guintptr // 优先级最高的下一个 G（生产者-消费者模式优化）- runq: 无锁访问的本地队列，Work Stealing 的来源
- runnext: 避免调度延迟，直接运行刚创建的 goroutine
4. 对象缓存池（性能优化）
go
deferpool []*_defer // defer 结构体池
gFree struct{ ... } // 已终止的 G 缓存（避免频繁分配）
sudogcache []*sudog // sudog 缓存
mspancache struct{ ... } // mspan 缓存
pinnerCache *pinner // pinner 对象缓存5. 内存分配
go
mcache *mcache // 每个 P 的内存缓存（TCMalloc 风格）
pcache pageCache // 页缓存
palloc persistentAlloc // 持久化分配器6. Goroutine ID 生成
go
goidcache uint64 // 本地 ID 缓存起始值
goidcacheend uint64 // 本地 ID 缓存结束值- 批量从全局
sched.goidgen获取 ID 段，减少锁竞争
7. Timer 管理 ⏰
go
timers []*timer // 定时器堆
timer0When atomic.Int64 // 堆顶定时器的触发时间
timerModifiedEarliest atomic.Int64 // 最早被修改的定时器
timersLock mutex // 定时器锁
numTimers atomic.Uint32 // 定时器数量
deletedTimers atomic.Uint32 // 已删除定时器数量- Go 1.14+ 每个 P 独立管理定时器，避免全局锁
8. GC 相关
go
gcAssistTime int64 // GC 辅助标记耗时
gcFractionalMarkTime int64 // 分数标记工作者耗时
gcMarkWorkerMode gcMarkWorkerMode // 下一个标记工作者模式
gcw gcWork // GC 工作缓冲
wbBuf wbBuf // 写屏障缓冲9. 抢占标志
go
preempt bool // 标记此 P 应尽快进入调度器（不管正在运行什么 G）sysmon会设置此标志强制调度
10. 统计与调试
go
statsSeq atomic.Uint32 // 统计写入计数器（奇数=正在写入）
maxStackScanDelta int64 // 累计的栈空间量
scannedStackSize uint64 // 已扫描的栈大小
scannedStacks uint64 // 已扫描的 goroutine 数量
runSafePointFn uint32 // 是否在下一个安全点执行 safePointFn四、关键关系图
perl
用户代码执行路径：
G (goroutine) --绑定--> M (thread) --必须持有--> P (processor)
↓ ↓ ↓
用户栈 g0栈 本地runq[256]
调度上下文 调度逻辑 mcache五、面试高频问题
Q: 为什么需要 P？ A: P 的本地队列 runq 实现无锁调度，避免所有 M 竞争全局队列。同时 P 可以在 M 阻塞时移交（Hand Off），保证并行度。
Q: runnext 的作用？ A: 生产者-消费者模式优化。当前 G 创建新 G 时，新 G 放入 runnext，继承当前时间片，减少调度延迟。
Q: g0 是什么？ A: 每个 M 的调度专用 goroutine，栈更大（8KB），用于执行调度器、GC、栈增长等 runtime 代码。用户代码在 curg 上运行，调度代码在 g0 上运行。
Q: spinning 的含义？ A: M 处于"自旋"状态，即没有绑定 G，正在执行 Work Stealing 寻找任务。GODEBUG=schedtrace 中的 spinningthreads 就是统计这个。
这些结构体的设计体现了 Go 调度器的精髓：去中心化（本地队列）+ 工作窃取（负载均衡）+ 抢占式调度（公平性）。