调度模型
在1.1版本后，Go采用GMP模型调度协程，其逻辑结构如下图所示。
调度模型由4类对象schedt，m，p，g组成，其中：
schedt对象：scheduler，整个进程一个实例，代表整个调度框架。
m对象：machine，每个m对象绑定一个操作系统线程，调度goroutine。
p对象：processor，其个数一般和进程所在容器（物理机，虚拟机，容器等）的核数相同，负责维护g对象和本地内存管理。
g对象：goroutine，程序最小执行单元，进程中有大量的goroutine，其数量一般来说没有上限。
正如上节讲到的通用的携程调度模型，在GMP模型中，goroutine被m周而复始的调度，但是在调度过程中运用了比较复杂的算法，以求达到最佳的调度效率。下面将详细讲解上述四类对象维护的资源，生命周期以及关键处理流程。
schedt对象
schedt对象代表整个调度框架，以全局变量的形式存在，其维护以下关键资源（详见runtime2.go文件中schedt结构体定义）：
- midle：空闲的m（实际上是m链表）
- mnext：下一个m
- pidle：空闲的p（实际上是p链表）
- runq：全局可运行g队列
- gFree：全局死亡的g
- freem：待释放的m
schedt对象的创建
schedt对象是一个全局变量，在进程启动初始化阶段完成初始化，初始化函数的schedinit()。schedt对象的生命周期和进程的生命周期相同，不存在主动释放过程。
schedt对象更多起到容器的功能，存放各种资源，在调度过程中，并不参与实际的调度。
M对象
m对象代表一个调度器，其维护以下关键资源（详见runtime2.go文件中m结构体定义）：
- g0：m绑定的第0个goroutine
- tls：线程级本地存储
- curg：当前调度的goroutine
- p：当前绑定的p
- nextp：下一个可以调度的p
m对象的创建
创建m对象有如下4种场景：
- 进程启动线程作为m0；
- 进程启动过程中，创建监控m，执行sysmon函数；
- 在创建g时，如果没有空闲的m，则创建一个m；
- cgo用到的模板m；
m对象的创建函数是newm，在创建m的过程中会创建一个操作系统线程和一个默认的协程g0。m绑定的操作系统线程的入口函数为mstart，对于监控m和模板m，将分别死循环执行sysmon()和templateThread()函数；其它创建的m调用这个函数后将周而复始调用shcedule()函数实现对可运行协程的调度（详细过程可以查看后续的代码解析-创建m章节）。
m对象的休眠
停止m对象有如下5种场景：
- 锁定m绑定的操作系统线程
- 当进程处于gc等待阶段
- 当网络监控器无连接事件
- 无可运行的g
- 系统调用退出
停止m对象调用的是stopm ()，在该函数中，m将被放入schedt对象的midle链中，同时调用mPark休眠直到被唤醒。
m对象的唤醒
对于停止的m，在如下场景下将被唤醒：
- gc结束，重启所有的m
- 为p启动m，当sched.midle有空闲的m
唤醒m对象调用的是notewakeup()函数，在该函数中，将设置m的停止标志key为1，mPark函数退出休眠，m被唤醒。
m对象的退出
只有在异常情况下m才会退出。
P对象
代表processor，维护以下关键资源：
- mcache：缓存
- m：当前绑定的m
- runq：本地可运行g队列
- runnext：下一个可运行的g
- gFree：处于Gdead状态的g
p对象的创建
p对象在进程启动初始化阶段的schedinit()函数创建好，保存在allp全局变量中，p的个数有当前所在容器的CPU核数和设置的MAXPROCS数值决定。
p对象的休眠
p对象在以下场景下被休眠：
- 当m退出或者停止时，m上绑定的p将休眠
- gc阶段，将处于系统调用的p休眠
休眠p调用的是函数handoffp()，休眠的前提是该p上的可运行g队列为空。休眠的p将被存入sched对象的pidle链表中，等待被唤醒。
p对象的唤醒
p对象在以下场景下被唤醒：
- g对象被唤醒
- gc结束
- 创建一个g对象
- 调度非寻常goroutine
- 启动m对象
唤醒p将从sched对象的pidle链表获取一个p对象，并将p对象绑定到m对象，等待调度。
g对象
g对象代表goroutine，维护以下关键资源：
代表goroutine，维护以下关键资源：
- stack：协程栈
- sched：用于保存协程调度的上下文
g对象的创建
goroutine在以下5种情况下创建：
-
进程启动过程中创建的g0
-
每创建一个m，会自动创建一个g0
-
进程启动过程中用于执行main函数的g
-
进程启动过程中，创建的背景扫描和清理g，用于gc
-
用户创建的goroutine
在汇编代码中，g对象是通过call runtime·newproc创建的，在go代码中，则是通过go func()创建的（go是一个内建标识符，编译成汇编也是调用的runtime·newproc）。
g对象的休眠
goroutine在以下场景下休眠：
- 读写channel阻塞时
- 调用sleep时
- 创建goroutine，并主动休眠等待被调度
- 调用select时阻塞
休眠goroutine调用的是gopark()函数，在gopark()函数中，将切换到g0协程，并执行schedule()继续调度其它协程。
g对象的唤醒
goroutine在以下场景下被唤醒：
- channel有数据或者空间可以读写
- sleep时间到
- 创建goroutine，并主动休眠等待被调度
- select信号到达
唤醒goroutine调用的是goready()函数，在goready()函数中将再次将goroutine放到本地可运行g队列的next位置，等待调度，并唤醒所在的p。
g对象的退出
当goroutine执行完后，goroutine将退出，调度框架将m切换到g0，并继续执行schedule()继续调度其它协程。
调度过程
初始化
在进程启动初始化过程中，完成以下操作：
- 将引导进程启动的协程设置为全局g0，将引导进程启动的线程设置为全局m0，g0的调度m设置成m0；
- 初始化p对象，并将g0的调度m（即m0）的p设置成allp[0]；
- 初始化sched对象，创建全局可运行队列，并将所有的p加入pidle队列中；
- 创建运行
runtime·main函数（该函数调用用户的main函数）的goroutine，并设置为g0所在p的runnext，等待调度； - 启动m0，进入循环调度
schedule()状态； - 首先调度
runtime·main的协程，在该协程执行函数中将创建系统监控sysmon，同时创建背景gc使用的sweep和scavenge协程，然后调用用户定义的main函数（一般是一直阻塞）。
经过初始化过程后，运行时调度器（抛开用户main函数的执行）的状态如下图所示。
循环调度
m在循环调度过程中，调度优先级冲高到低为：绑定的p的runnext，绑定的p的本地可运行队列队首的g，全局可运行队列队首的g，网络监控器（netpoll）中当前处于就绪状态的g，其它p的本地可运行队列中的g，gc状态下的gc worker的g。如果选择到合适的g，则调用execute()执行该协程，否则休眠当前的p和m。
当调度的g执行完成后，m再次调用schedule()调度下一个g，如此循环调度。
创建协程
在main函数启动执行后，如果使用go创建协程时，默认情况（非随机调度）下，新建的协程会被设置成当前执行goroutine的m所绑定的p的runnext，等待优先调度，并将旧的runnext的goroutine放到本地可运行队列的尾部。如果是随机调度，新建的goroutine将随机放到本地可运行队列的尾部或者被设置成runnext。
当p的本地可运行队列满（装载的g达到256个），则将本地可运行队列中一般的g搬移到全局可运行队列。
接下来唤醒p，唤醒p的过程中，如果sched上没有空闲的p，则不做任何处理，否则调用starm()启动m。在starm()函数中，优先唤醒处于休眠状态的m，如果不存在休眠的m，则新建m。唤醒或者新建的m再次进入循环调度状态。
上述初步描述了go的GMP调度模型，相关的代码的解读将在本章后续小节中描述。