M:N Scheduler

The Go scheduler is part of the Go runtime. It is known as M:N scheduler.
Go scheduler runs in user space
Go scheduler use OS threads to schedul goroutines for execution.
Goroutines runs in the context of os threads.
Go runtime create number of worker OS threads, equal to GOMAXPROCS.
GOMAXPROCS - default value is number of processors on machine.
Go scheduler distributes runnable goroutines over multiple worker OS threads.
At any time, N goroutines could be scheduled on M OS threads that runs on at most GOMAXPROCS numbers of processors.

Asynchronous Preempation(搶佔)

As of Go 1.14. Go scheduler implements asynchronous preemption.
This prevents long running Goroutines form hogging onto CPU, that could block other Goroutines.
The asynchronous preemption triggered based on a time condition. When a goroutine is running for more than 10ms, Go will to preempt it.

在 n 個操作系統線程上多工調度 m 個 Goroutines

G: Goroutine M: Machine 或 worker thread P: Processor, 只有當M與一個P關聯後才能執行Go程式碼

深色的G:待執行狀態淺色G: 正在執行

當一個P關聯多個G時, 就會處理G的執行順序, 就是並發. 當一個P在執行一個協程工作時, 其他的會在等待, 當正在執行的協程遇到阻塞情況, 例如IO操作等, go的處理器就會去執行其他的協程, 因為對於類似IO的操作, 處理器不知道你需要多久才能執行結束, 所以他不回去等你執行完。

上面我們看著go的並發好像是搶占式的, 事實上go的協程是非搶占式的, 由協程主動交出控制權, 也就是說, 上面在發生IO操作時, 並不是調度器強制切換執行其他的協程, 而是當前協程交出了控制權, 調度器才去執行其他協程。我們列舉一下goroutine可能切換的點：

這些點是go協程可能切換的地方,但是並不是一定切換的。

正是因為是非搶占式的,所以才輕鬆的構造上萬的協程, 如果是搶占式,那麼就會在切換任務時,保存當前的上下文環境, 因為當前線程如果正在做一件事,做到一半,我們就強制停止,這時我們就必須多保存很多信息,避免再次切換回來時任務出錯.