在了解go协程模型前，先简要的介绍下线程的实现模型。

线程实现模型

线程的实现模型主要包括三种：

• 用户级线程模型
• 内核级线程模型
• 两级线程模型

三种模型的主要区别是内核调度实体（KSE）与用户级线程的对应关系上。

KSE：操作系统内核的最小调度单元

用户级线程模型

KSE与用户线程是1：N的关系，即内核不区分进程内部的具体线程，而是将整个进程视为一个调度实体。

这种模型下：

• 由用户的调度器选择一个线程关联到KSE上，KSE只是单纯的执行者
• 非真正的并发，因为只会用到一个KSE（单个进程下）
• 进程内部的线程切换可以做的很轻，无需在内核态和用户态之间相互切换

内核级线程模型

KSE与用户线程是1：1的关系，每个线程都会由一个KSE拿去执行。

这种模型下：

• KSE与用户线程一一对应（当然超出KSE的线程需要等待）
• 真正的并发
• 需要频繁的在内核态和用户态之间进行切换

两级线程模型

KSE与用户线程是M:N的关系，每个线程可以独立的绑定到自己想绑定的KSE上，没有约束。

这种模型下：

• KSE与用户线程没有约束，每个KSE可以绑定多个用户线程

go 协程模型

go 是两级线程模型：

• go 调度器：实现 goroutine 到 kse的调度
• 内核调度器：实现 kse 到 cpu 的调度

GMP模型

go 是通过 G、M、P 模型实现二级线程模型的

G

• goroutine，一个可以独立运行的协程，go 调度器的核心就是在传送 G。
• 拥有栈、程序计数器、状态、工作函数，相当于待执行的 task
• 有多种状态的转化，可参考线程在操作系统中的状态机

M

• 操作系统的计算单元，与一个内核线程（KSE）绑定，代表真正的计算单元，由内核调度器调度和管理
• 拥有执行的状态信息（栈的起止位置，是否空闲等），以及与P的绑定关系，相当于真正的worker

P

• 逻辑处理器，是G与M中间缓冲带，是实现二级线程模型的关键
• 拥有任务队列G（局部、全局），执行上下文等，相当于dispatcher，决定是否将队列里的G交给当前关联的M执行
• 调度器会创建 runtime.GOMAXPROCS 个P，默认等于 CPU 数

从图中我们可以看出：

• M与P一一绑定，存在空闲M的场景（or M空闲的场景）
• 每个P都有一个局部的G队列，同时全局会有一个G队列
• 每个P都有一个正在运行的G

调度

1. 每隔一段时间会从全局G队列中，取出可运行的G
2. 从本地G队列中，取出可运行的G
3. 阻塞等待可用的G

执行流程

1. 将当前G绑定到M上

2. 将当前G置为运行中

3. 调用gogo，执行用户逻辑

4. 结束时，调用goexit0，

   1. 将G置为结束
   2. 清理G，解绑G与M
   3. 再次进入调度，从而实现了调度循环

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