Wie erkennt der Go-Scheduler, wenn eine Goroutine E/A-Blockierungen aufhebt?

Goroutine-Blockierung bei E/A und Erkennungsmechanismus des Schedulers

In Go verwaltet der Scheduler die Ausführung von Goroutinen, bei denen es sich um leichtgewichtige Threads handelt. Wenn eine Goroutine auf E/A-Vorgänge stößt, blockiert sie normalerweise das Warten auf den Abschluss des Vorgangs. Der Scheduler plant dann die Ausführung anderer Goroutinen im selben Thread, während die blockierte Goroutine wartet.

Es stellt sich die Frage: Woher weiß der Scheduler, wann eine Goroutine aufgehört hat, E/A zu blockieren? Die Antwort liegt in der Art, wie I/O in Go gehandhabt wird.

Syscall Interception

Alle I/O-Vorgänge in Go werden über Systemaufrufe (Syscalls) ausgeführt ). Die Go-Laufzeit fängt alle Systemaufrufe ab und kann so die Interaktionen zwischen Goroutinen und dem zugrunde liegenden System vermitteln.

Wenn eine Goroutine einen Systemaufruf initiiert (z. B. für eine HTTP-GET-Anfrage), ruft die Laufzeit diesen nicht direkt auf Systemaufruf. Stattdessen wird eine nicht blockierende Version des Systemaufrufs geplant, die sofort zur Laufzeit zurückkehrt.

Ereignisbenachrichtigung

Die Laufzeit verknüpft dann den nicht blockierenden Systemaufruf mit die Goroutine, die es initiiert hat. Wenn der Kernel den E/A-Vorgang abschließt, benachrichtigt er die Laufzeit, dass das Ergebnis verfügbar ist.

Scheduler-Bewusstsein

Die Laufzeit verwaltet eine Liste der wartenden Goroutinen auf nicht blockierenden Systemaufrufen. Wenn der Scheduler zu einer Goroutine wechselt, die nicht mehr wartet (d. h. der E/A-Vorgang wurde abgeschlossen), identifiziert er die Goroutine als bereit, die Ausführung fortzusetzen.

Beispiel: HTTP GET Request

Betrachten Sie das Beispiel einer HTTP-GET-Anfrage innerhalb einer Goroutine, die normalerweise 5 Sekunden lang blockiert. Wenn die Goroutine den Systemaufruf für die GET-Anfrage initiiert, fängt die Laufzeit ihn ab und plant eine nicht blockierende Version. Die Laufzeit verknüpft dann den Systemaufruf mit der Goroutine.

Wenn der Server eine Antwort zurückgibt, benachrichtigt der Kernel die Laufzeit, dass das Ergebnis verfügbar ist. Die Laufzeit identifiziert die Goroutine, die auf das Ergebnis gewartet hat, und plant deren Ausführung. Die Goroutine kann dann die Antwortdaten verarbeiten und mit der Ausführung fortfahren.

Zusammenfassend erkennt der Go-Scheduler, dass eine Goroutine keine E/A mehr blockiert, indem er Syscall-Aufrufe abfängt und bei E/A-Vorgängen Benachrichtigungen vom Kernel empfängt vollständig. Dadurch kann der Planer Goroutinen effizient verwalten und Blockierungen minimieren und gleichzeitig sicherstellen, dass alle Goroutinen Fortschritte machen.

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