Laufzeitplanungsmechanismus in der Go-Sprache

Mit der Popularität der gleichzeitigen Programmierung bieten immer mehr Programmiersprachen native Parallelitätsunterstützung an. Unter diesen Unterstützungen gibt es einen weit verbreiteten Laufzeitplanungsmechanismus – die Coroutine-Planung. In diesem Artikel wird der Coroutine-Planungsmechanismus in der Go-Sprache untersucht.

Go ist eine von Google entwickelte schnelle, statisch typisierte Programmiersprache, die starke Parallelitätsunterstützung bietet und problemlos leistungsstarke, zuverlässige Programme erstellen kann. Coroutinen in der Go-Sprache oder Goroutinen sind ein sehr leichter Parallelitätsmechanismus, der Tausende von Coroutinen starten kann.

Bevor wir den Coroutine-Planungsmechanismus in der Go-Sprache besprechen, wollen wir zunächst die Coroutine verstehen. In Computern ist eine Coroutine ein leichter Thread, der gleichzeitig im selben Adressraum ausgeführt werden kann. Die Coroutine verfügt über eigene Register und einen eigenen Stapel. Im Vergleich zu Threads wechseln Coroutinen viel schneller und beanspruchen viel weniger Speicher. In der Go-Sprache ist die Implementierung von Coroutinen sehr leichtgewichtig, sogar leichter als die Implementierung von Threads.

Coroutine in der Go-Sprache ist eine spezielle Funktion, die durch die Go-Syntax definiert wird. Wenn Sie beim Ausführen einer Funktion das Schlüsselwort Go vor der Funktion hinzufügen, kann die Funktion in einen Coroutine-Prozess gepackt und eingefügt werden in andere Coroutinen zur gleichzeitigen Ausführung übertragen.

In der Go-Sprache hat jede Coroutine einen entsprechenden Coroutine-Status und -Kontext. Coroutinen werden nach Bedarf über mehrere Betriebssystem-Threads hinweg geplant. Wenn eine Coroutine auf einige E/A-Vorgänge oder langfristige Berechnungsvorgänge stößt, wird sie von der Go-Laufzeit angehalten und der Prozessor dann anderen Coroutinen zur Ausführung zugewiesen.

Der Coroutine-Planungsmechanismus in der Go-Sprache basiert auf dem M:N-Modell. M repräsentiert den Thread des Betriebssystems und N repräsentiert die Coroutine. Tatsächlich verwaltet die Go-Laufzeit eine Reihe von Betriebssystem-Threads (M), die die Ausführung von Coroutinen übernehmen. Dementsprechend verwaltet die Go-Laufzeit auch viele Coroutinen (N) und verwendet diese Coroutinen, um Aufgaben auszuführen, die eine gleichzeitige Ausführung erfordern.

Die Hauptaufgabe des Go-Sprachplaners besteht darin, M Coroutinen zuzuweisen und M dann einem oder mehreren verfügbaren Prozessoren zuzuweisen. Die Anzahl der Prozessoren wird durch den Wert der Umgebungsvariablen GOMAXPROCS bestimmt. Wenn ein Prozessor eine Coroutine verarbeiten muss, führt er diese aus. Wenn die Coroutine abgeschlossen ist, nimmt der Prozessor weiterhin eine Coroutine aus der Warteschlange und führt sie aus. Wenn eine Coroutine ausgeführt wird, aber keine neuen Aufgaben zur Ausführung verfügbar sind, wird die Coroutine zurück in den Coroutine-Pool gestellt, um auf die nächste Zuweisung zu warten.

Darüber hinaus verfügt der Coroutine-Scheduler in der Go-Sprache auch über adaptive Funktionen. Beispielsweise kann der Scheduler bei geringer Auslastung mehrere Coroutinen demselben Betriebssystem-Thread zuweisen, um Systemressourcen zu sparen. Unter Hochlastbedingungen kann der Scheduler nach Bedarf weitere Betriebssystem-Threads erstellen und diesen Threads Coroutinen zuweisen, um die Verarbeitungsgeschwindigkeit zu erhöhen.

Im Allgemeinen ist der Coroutine-Planungsmechanismus in der Go-Sprache ein sehr effizienter und flexibler Parallelitätsmechanismus. Es kann problemlos eine große Anzahl von Coroutinen erstellen und diese in mehreren Threads ausführen, um den Anforderungen von Anwendungen mit hoher Parallelität gerecht zu werden. Gleichzeitig kann der Go-Sprachplaner die Ressourcennutzung adaptiv anpassen, um die Systemleistung und -stabilität zu verbessern.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonLaufzeitplanungsmechanismus in der Go-Sprache. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!