Golang调度机制
最近抽空研究、整理了一下Golang调度机制，学习了其他大牛的文章。把自己的理解写下来。如有错误，请指正！！！
golang的goroutine机制有点像线程池：
一、go 内部有三个对象： P对象(processor) 代表上下文（或者可以认为是cpu），M(work thread)代表工作线程，G对象（goroutine）.
二、正常情况下一个cpu对象启一个工作线程对象，线程去检查并执行goroutine对象。碰到goroutine对象阻塞的时候，会启动一个新的工作线程，以充分利用cpu资源。所有有时候线程对象会比处理器对象多很多
我们用如下图分别表示P、M、G
在单核情况下，所有goroutine运行在同一个线程（M0）中，每一个线程维护一个上下文（P），任何时刻，一个上下文中只有一个goroutine，其他goroutine在runqueue中等待。一个goroutine运行完自己的时间片后，让出上下文，自己回到runqueue中（如下图左边所示）。
当正在运行的G0阻塞的时候（可以需要IO），会再创建一个线程（M1），P转到新的线程中去运行。
当M0返回时，它会尝试从其他线程中“偷”一个上下文过来，如果没有偷到，会把goroutine放到global runqueue中去，然后把自己放入线程缓存中。上下文会定时检查global runqueue。
Go语言是为并发而生的语言，Go语言是为数不多的在语言层面实现并发的语言；也正是Go语言的并发特性，吸引了全球无数的开发者。
并发(concurrency)和并行(parallellism)
并发(concurrency)：两个或两个以上的任务在一段时间内被执行。我们不必care这些任务在某一个时间点是否是同时执行，可能同时执行，也可能不是，我们只关心在一段时间内，哪怕是很短的时间（一秒或者两秒）是否执行解决了两个或两个以上任务。
并行(parallellism)：两个或两个以上的任务在同一时刻被同时执行。
并发说的是逻辑上的概念，而并行，强调的是物理运行状态。并发“包含”并行。
Go的CSP并发模型
Go实现了两种并发形式。第一种是大家普遍认知的：多线程共享内存。其实就是Java或者C++等语言中的多线程开发。另外一种是Go语言特有的，也是Go语言推荐的：CSP（communicating sequential processes）并发模型。
CSP并发模型是在1970年左右提出的概念，属于比较新的概念，不同于传统的多线程通过共享内存来通信，CSP讲究的是“以通信的方式来共享内存”。
请记住下面这句话：
Do not communicate by sharing memory; instead, share memory by communicating.
“不要以共享内存的方式来通信，相反，要通过通信来共享内存。”
普通的线程并发模型，就是像Java、C++、或者Python，他们线程间通信都是通过共享内存的方式来进行的。非常典型的方式就是，在访问共享数据（例如数组、Map、或者某个结构体或对象）的时候，通过锁来访问，因此，在很多时候，衍生出一种方便操作的数据结构，叫做“线程安全的数据结构”。例如Java提供的包”java.util.concurrent”中的数据结构。Go中也实现了传统的线程并发模型。
goroutinechannelgoroutinechannelgoroutinegoroutinegoroutinechannelchannel <- data<-channelchannel <- data<-channelgoroutinegoroutinegoroutinechannelgoroutinechannel
goroutinegoroutine
goroutinegoroutinegoroutine
这便是Golang CSP并发模型最基本的形式。
Go并发模型的实现原理
我们先从线程讲起，无论语言层面何种并发模型，到了操作系统层面，一定是以线程的形态存在的。而操作系统根据资源访问权限的不同，体系架构可分为用户空间和内核空间；内核空间主要操作访问CPU资源、I/O资源、内存资源等硬件资源，为上层应用程序提供最基本的基础资源，用户空间呢就是上层应用程序的固定活动空间，用户空间不可以直接访问资源，必须通过“系统调用”、“库函数”或“Shell脚本”来调用内核空间提供的资源。
我们现在的计算机语言，可以狭义的认为是一种“软件”，它们中所谓的“线程”，往往是用户态的线程，和操作系统本身内核态的线程（简称KSE），还是有区别的。
线程模型的实现，可以分为以下几种方式：
用户级线程模型
如图所示，多个用户态的线程对应着一个内核线程，程序线程的创建、终止、切换或者同步等线程工作必须自身来完成。
内核级线程模型
这种模型直接调用操作系统的内核线程，所有线程的创建、终止、切换、同步等操作，都由内核来完成。C++就是这种。
两级线程模型
这种模型是介于用户级线程模型和内核级线程模型之间的一种线程模型。这种模型的实现非常复杂，和内核级线程模型类似，一个进程中可以对应多个内核级线程，但是进程中的线程不和内核线程一一对应；这种线程模型会先创建多个内核级线程，然后用自身的用户级线程去对应创建的多个内核级线程，自身的用户级线程需要本身程序去调度，内核级的线程交给操作系统内核去调度。
Go语言的线程模型就是一种特殊的两级线程模型。暂且叫它“MPG”模型吧。
Go线程实现模型MPG
MMachineMPMGGoroutine三者关系如下图所示：
runtime.GOMAXPROCS()GoroutineGoroutineGoroutinerunqueues三者关系的宏观的图为：
抛弃P(Processor)
GoroutinerunqueuessysallGoroutine
GoroutineGoroutine当系统调用syscall结束后，M0会“偷”一个上下文，如果不成功，M0就把它的Gouroutine G0放到一个全局的runqueue中，然后自己放到线程池或者转入休眠状态。全局runqueue是各个P在运行完自己的本地的Goroutine runqueue后用来拉取新goroutine的地方。P也会周期性的检查这个全局runqueue上的goroutine，否则，全局runqueue上的goroutines可能得不到执行而饿死。
均衡的分配工作
按照以上的说法，上下文P会定期的检查全局的goroutine 队列中的goroutine，以便自己在消费掉自身Goroutine队列的时候有事可做。假如全局goroutine队列中的goroutine也没了呢？就从其他运行的中的P的runqueue里偷。
GoroutineGoroutinegoroutineGo的做法倒也直接，从其他P中偷一半！
参考文献：
《Go并发编程第一版》