Wie halten Goroutinen die Parallelität bei Systemaufrufen mit einem einzelnen Betriebssystem-Thread aufrecht?

Die Mechanik von Goroutinen und ihre Beziehung zu Betriebssystem-Threads verstehen

In Go stellt das Konzept der Goroutinen einen einzigartigen Ansatz zur Parallelität dar, der viele neugierig auf die technischen Details macht seine Umsetzung. Eine der Hauptfragen, die Entwicklern Kopfzerbrechen bereitet, ist, wie es anderen Goroutinen gelingt, die Ausführung fortzusetzen, während eine Goroutine einen Systemaufruf aufruft, insbesondere wenn nur ein einzelner Betriebssystem-Thread (d. h. GOMAXPROCS=1) verwendet wird.

Nach herkömmlichem Wissen Beim Aufrufen eines Systemaufrufs wird die Steuerung an das zugrunde liegende Betriebssystem übertragen, bis der Aufruf abgeschlossen ist. Go widerspricht dieser Erwartung jedoch und stellt seine Fähigkeit unter Beweis, Parallelität aufrechtzuerhalten, ohne für jede Systemaufruf-blockierende Goroutine einen separaten Systemthread zu erzeugen.

Der Schlüssel zum Verständnis dieses Verhaltens liegt in der Implementierung der Go-Laufzeitumgebung. Beim Aufrufen eines Systemaufrufs übergibt die Goroutine tatsächlich die Kontrolle an das Betriebssystem, aber die Laufzeit nimmt dieses Szenario durch eine clevere Anpassung vorweg: Sie startet einen zusätzlichen Betriebssystem-Thread.

Dieser neue Thread übernimmt die Verantwortung für die Verwaltung anderer Goroutinen während Die ursprüngliche Goroutine bleibt beim Systemaufruf blockiert. Dieser nahtlose Übergang stellt sicher, dass die Ausführung der verbleibenden Goroutinen ungehindert fortgesetzt wird, wodurch die Parallelität aufrechterhalten und die Ressourcennutzung maximiert wird.

Der Zauber hinter der Fähigkeit von Goroutinen, die Parallelität während Systemaufrufen aufrechtzuerhalten, liegt daher in der intelligenten Nutzung mehrerer Betriebssystem-Threads durch die Laufzeit . Dieser Mechanismus stellt sicher, dass selbst wenn eine Goroutine auf eine Blockierungssituation stößt, die anderen aktiv und produktiv bleiben, wodurch die Latenz minimiert und die Systemleistung optimiert wird.

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