sub2

9.8.2. Планирование до-подпрограмм

Потоки операционной системы планируются в ее ядре. Каждые несколько миллисекунд аппаратный таймер прерывает процессор, что приводит к вызову функции ядра, именуемой планировщиком. Эта функция приостанавливает работу текущего потока и сохраняет значения его регистров в памяти, просматривает список потоков и решает, какой из них следует запустить следующим, восстанавливает регистры этого потока из памяти и возобновляет его выполнение. Так как потоки операционной системы планируются в ядре, передача управления от одного потока к другому требует полного переключения контекста, т.е. сохранения состояния одного пользовательского потока в памяти, восстановление состояния другого и обновление структур данных планировщика. Это медленная операция — из-за слабой локальности и необходимого количества обращений к памяти.

Среда выполнения Go содержит собственный планировщик, который использует метод, известный как m:n-планирование, потому что он мультиплексирует (или планирует) выполнение m горутин на n потоках операционной системы. Задания планировщика Go аналогичны заданиям планировщика ядра, но связаны только с горутинами одной программы Go.

В отличие от планировщика потоков операционной системы планировщик Go вызывается не периодически аппаратным таймером, а неявно некоторыми конструкциями языка Go. Например, когда горутина вызывает time.Sleep или блокируется операцией канала или мьютекса, планировщик переводит ее в спящий режим и запускает другую горутину до тех пор, пока не наступит время активировать первую. Поскольку переключение контекста ядра не требуется, планирование горутин намного дешевле, чем потоков.

Выводы:

• Потоки операционной системы планируются в ядре, что требует переключения контекста и является медленной операцией из-за слабой локальности и обращений к памяти;
• Go имеет собственный планировщик, который использует m:n-планирование, мультиплексирование (планирование) m горутин на n потоках операционной системы, чтобы сделать планирование быстрее и эффективнее;
• Планировщик Go вызывается не периодически аппаратным таймером, а неявно некоторыми конструкциями языка Go, такими как time.Sleep, каналы и мьютексы;
• Когда горутина блокируется на задаче, планировщик переводит ее в спящий режим и запускает другую горутину, что позволяет эффективнее использовать ресурсы;
• Планирование горутин значительно дешевле, чем планирование потоков, поскольку не требуется переключение контекста ядра;
• Использование планировщика и горутин в Golang делает многопоточное программирование более доступным и быстрым.