★ Go 的 GMP 调度模型是怎样的？

结论先行

GMP 是 Go 运行时调度器的核心模型：G 是 goroutine（任务），M 是 machine（OS 线程，执行者），P 是 processor（逻辑处理器，持有本地可运行队列，数量默认等于 GOMAXPROCS）。调度的本质是“让 M 不断从 P 的队列取 G 执行”，再配合全局队列、work stealing、系统调用解绑与抢占，实现低成本的高并发。

要点

• 角色分工：G 携带栈与执行状态；M 是真正跑在 CPU 上的线程；P 是 G 与 M 之间的调度上下文，P 的数量决定可并行执行的上限。
• 本地队列：每个 P 有一个无锁的本地 runq（容量 256）；新建或被唤醒的 G 优先进本地队列，减少跨 P 的锁竞争。
• 取 G 的顺序：P 先取本地队列，空了取全局队列（带锁），再空则 work stealing——从别的 P 偷取任务，均衡负载、减少空转。
• 阻塞让出：G 在 channel、锁、定时器等阻塞点挂起（gopark），不占 CPU；网络 IO 由 netpoller 异步唤醒，不会一阻塞就占住线程。
• 系统调用：G 进入真正阻塞的系统调用时，M 与 P 解绑（handoff），P 挂到空闲 M 或新建 M 上继续跑别的 G；syscall 返回的 G 重新排队。
• 抢占机制：后台 sysmon 监控，运行超过约 10ms 的 G 会被打上抢占标记（异步抢占），防止死循环 G 饿死其他任务；GC 阶段也会抢占协助。
• 数量关系：P 数等于 GOMAXPROCS（默认 CPU 核数）；M 数可以大于 P 数（阻塞与 syscall 时临时增加），受 debug.SetMaxThreads 限制。
• 设计目标：把调度留在用户态、用本地队列与偷取减少锁和线程切换，从而支撑海量并发。
• G 的状态机：运行中、可运行（在队列里等待）、等待中（阻塞于 channel/锁/syscall）；调度器只从“可运行”集合挑选 G。
• 关键区分：GOMAXPROCS 限制的是并行度而非并发度；阻塞在 channel 的 G 不占 P，只有真正的系统调用才需要解绑 M。

示例

import "runtime"

func main() {
	// 查询并行度；生产环境通常保持默认（=CPU 核数）
	_ = runtime.GOMAXPROCS(0)
	// 观察调度器：GODEBUG=schedtrace=1000 ./app 每秒打印调度摘要
}

常见追问/记忆点

• 追问：M 与 P 谁多？答：并行执行时 M 约等于 P；syscall/阻塞可让 M 临时多于 P，而 P 永不多于 GOMAXPROCS。
• 追问：为什么 GMP 省线程？答：阻塞不再占线程（挂起+解绑），本地队列加偷取减少锁竞争与空转。
• 追问：全局队列什么时候用？答：本地队列满、新建 G 过多时放全局；P 本地空且偷不到时去全局取。
• 记忆：P 管队列、M 管执行、G 是任务；netpoller 管网络、sysmon 管抢占。