GMP调取器模型设计

GPM代表了三个角色，分别是Goroutine、Processor、Machine。

G — 就是咱们常用的用go关键字创建的执行体，它对应一个结构体g，结构体里保存了goroutine的堆栈信息
M — 表示操作系统的线程，它由操作系统的调度器调度和管理
P — 表示处理器，它可以被看做运行在线程上的本地调度器

G

Goroutine 是 Go 语言调度器中待执行的任务，它在运行时调度器中的地位与线程在操作系统中差不多，但是它占用了更小的内存空间，也降低了上下文切换的开销。

Goroutine 只存在于 Go 语言的运行时，它是 Go 语言在用户态提供的线程，作为一种粒度更细的资源调度单元，如果使用得当能够在高并发的场景下更高效地利用机器的 CPU。

M

Go 语言并发模型中的 M 是操作系统线程。调度器最多可以创建 10000 个线程，但是其中大多数的线程都不会执行用户代码（可能陷入系统调用），最多只会有 GOMAXPROCS 个活跃线程能够正常运行。

默认情况下GOMAXPROCS被设置为内核数，假如有四个内核，那么默认就创建四个线程，每一个线程对应一个runtime.m结构体。线程数等于CPU个数的原因是，每个线程分配到一个CPU上就不至于出现线程的上下文切换，可以保证系统开销降到最低。

P

调度器中的处理器 P 是线程和 Goroutine 的中间层，它能提供线程需要的上下文环境，也会负责调度线程上的等待队列，通过处理器 P 的调度，每一个内核线程都能够执行多个 Goroutine，它能在 Goroutine 进行一些 I/O 操作时及时让出计算资源，提高线程的利用率。

因为调度器在启动时就会创建 GOMAXPROCS 个处理器，所以 Go 语言程序的处理器数量一定会等于 GOMAXPROCS，这些处理器会绑定到不同的内核线程上。

调度流程

P和M一对一关系，每个M关联一个P，M和P的数量与GOMAXPROCS的值一致。
创建G时会优先交给P，每个P有个本地队列，最多可容纳256个G，当P本地队列塞满了就会将G放到全局对列中。
线程M会从P本地队列获取G执行调度，每调度61次就会去全局队列获取G调度，防止全局队列中的G迟迟无法调度问题。
处理器P本地队列的任务G调度完了以后，就会去全局队列获取待执行的任务G，如果全局队列空了，就会去其他处理器P中偷待执行的任务G。
如果某个G处于阻塞状态，线程M就会去获取其他任务G执行调度。
如果G进行了系统调用syscall，M也会跟着进入系统调用状态，处理器P不会处于等待状态，而是会去找其他比较闲的M执行其他任务G。

举个例子

package main

import (
	"fmt"
	"runtime"
	"sync"
)

func main() {
	runtime.GOMAXPROCS(1)

	wg := &sync.WaitGroup{}
	wg.Add(3)

	go func(i int) {
		fmt.Println(i)
		wg.Done()
	}(1)

	go func(i int) {
		fmt.Println(i)
		wg.Done()
	}(2)

	go func(i int) {
		fmt.Println(i)
		wg.Done()
	}(3)

	wg.Wait()
}

打印输出如下：

3
1
2

原理：

此处只有一个线程M和对应一个处理器P，每个处理器P有个待执行的runnext，表示接下来调度的G，创建G时会优先给到runnext，如果继续添加G就会将原来的G挤走到P的本地队列runq（最多256个）中，依此类推2把1挤走，3把2挤走，最后runnext为3，3调度完了从本地队列获取1执行，1执行完了获取2执行，所以得到如上输出结果。.