Comment planifier à Golang

Golang est un langage de programmation efficace et fiable qui est largement utilisé dans la programmation simultanée et la programmation réseau en raison de ses excellentes performances et de son modèle de thread léger. Dans Golang, le planificateur est l'un des cœurs de son modèle de concurrence et joue un rôle important. Cet article présente principalement comment le planificateur de Golang est implémenté et comment le planifier.

1. Comment implémenter le planificateur de Golang ?

Le planificateur de Golang adopte le modèle de thread M:N (M représente le nombre de threads du noyau, N représente le nombre de goroutines). La fonction principale du planificateur est de planifier un grand nombre de goroutines sur un petit nombre de threads du système d'exploitation et d'assurer la collaboration et la synchronisation des données entre eux. La mise en œuvre de ce modèle nécessite deux composants principaux : le planificateur et la goroutine.

1. Planificateur

Le planificateur de Golang est un morceau de code exécuté dans un thread indépendant du système d'exploitation. Il est principalement responsable de l'allocation du temps CPU et de la planification de la goroutine. La fonction principale du planificateur est de planifier l'exécution des goroutines sur les threads du système d'exploitation, de contrôler l'ordre d'exécution et l'allocation des tranches de temps des goroutines et de gérer les ressources telles que la mémoire. Le planificateur est au cœur du modèle de concurrence Golang et sa mise en œuvre implique les trois aspects suivants :

(1) Stratégie de planification : la stratégie de planification de Golang est basée sur une planification préemptive lorsqu'une goroutine en cours d'exécution effectue une opération d'E/S ou appelle pendant. En bloquant des opérations telles que Sleep, le thread du système d'exploitation actuel cessera d'exécuter la goroutine et créera un nouveau thread du système d'exploitation pour exécuter d'autres goroutines.

(2) File d'attente des tâches : le planificateur de Golang utilise une file d'attente de tâches pour stocker toutes les goroutines en attente d'exécution. Lorsqu'un thread du système d'exploitation inactif apparaît, le planificateur prend la tâche suivante de la file d'attente des tâches et l'assigne au thread du système d'exploitation pour l'exécuter. .

(3) Gestion des threads : Golang utilise le modèle de thread M:N pour gérer les threads et les goroutines du système d'exploitation. M représente le nombre fixe de threads maintenus en interne par le système et N représente le nombre total de goroutines créées par l'utilisateur. Le nombre de M est automatiquement géré par le système, tandis que N est créé par le développeur selon les besoins.

2.goroutine

La goroutine de Golang est un thread léger, qui peut être considéré comme un moyen plus efficace d'implémenter des threads. Les goroutines sont créées et détruites plus rapidement que les threads et consomment moins de mémoire. L'implémentation et la planification de Goroutine sont entièrement contrôlées par le planificateur, les développeurs n'ont donc qu'à se concentrer sur l'écriture des goroutines.

De plus, la goroutine de Golang a également apporté de nombreuses optimisations en termes de planification optimisée, de partage de mémoire et de détection des blocages.

2. Comment le planificateur de Golang effectue-t-il la planification ?

Le planificateur de Golang est basé sur une planification préemptive, ce qui signifie que lorsqu'une goroutine est en cours d'exécution, si elle se bloque, le planificateur arrêtera immédiatement la goroutine et la fera basculer vers d'autres goroutines en attente d'exécution. Lorsqu'un nouveau thread du système d'exploitation devient disponible, le planificateur réaffectera les tâches au nouveau thread du système d'exploitation, permettant ainsi une commutation rapide entre plusieurs tâches.

Afin de mieux comprendre comment le planificateur de Golang planifie, certains mécanismes clés de Golang seront présentés ci-dessous :

1 Planification de Goroutine

La goroutine de Golang peut être interrompue. Le planificateur insérera des points de contrôle spéciaux dans la goroutine et vérifiera s'il y a de nouvelles goroutines qui doivent être exécutées au point de contrôle. Lorsque le planificateur détecte qu'une goroutine est interrompue, il arrête la goroutine et passe à d'autres goroutines en attente d'exécution jusqu'à ce que la goroutine soit à nouveau disponible.

2. Planification des tâches

Le planificateur de Golang utilise des files d'attente de tâches pour stocker toutes les goroutines en attente d'exécution. Lorsqu'un nouveau thread du système d'exploitation apparaît, le planificateur prend la tâche suivante de la file d'attente des tâches et l'assigne au thread du système d'exploitation pour exécution. Le rôle de la file d'attente des tâches est de garantir que les tâches sont exécutées dans l'ordre sans aucun conflit.

3. Planification des blocages

Lorsqu'une goroutine se bloque, elle sera suspendue par le planificateur et mise en file d'attente pour attendre son exécution complète. Le planificateur définira le statut de la goroutine sur "bloqué" et la placera dans la file d'attente de blocage. Lorsque la goroutine redevient disponible, le planificateur la réaffecte à un nouveau thread du système d'exploitation pour exécution.

4. Planification préemptive

Le planificateur de Golang est basé sur une planification préemptive, ce qui signifie que lorsqu'une goroutine en cours d'exécution subit une opération d'E/S ou appelle une opération de blocage telle que time.Sleep, le planificateur arrêtera immédiatement la goroutine et passera à une autre. goroutines en attente d'exécution. Cette approche garantit que toutes les tâches peuvent être exécutées dans les plus brefs délais et réduit les éventuels changements de contexte.

Résumé

Cet article présente comment le planificateur de Golang est implémenté et planifié, y compris les deux composants principaux du planificateur et de la goroutine, ainsi que les mécanismes importants du planificateur, tels que les files d'attente de tâches, la planification préemptive, etc. Ces mécanismes garantissent que le modèle de concurrence de Golang présente d'excellentes performances et fiabilité et qu'il est adapté à divers scénarios de concurrence élevée. En tant que langage populaire, le planificateur de Golang est étroitement lié à ses excellentes performances et à sa fiabilité, et constitue également un problème très important pour les développeurs.

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!