Mécanisme de planification d'exécution en langage Go

Avec la popularité de la programmation simultanée, de plus en plus de langages de programmation ont commencé à fournir une prise en charge native de la concurrence. Parmi ces supports, il existe un mécanisme de planification d'exécution largement utilisé : la planification de coroutines. Cet article explorera le mécanisme de planification des coroutines dans le langage Go.

Le langage Go est un langage de programmation rapide et typé statiquement développé par Google. Il prend en charge une forte concurrence et peut facilement créer des programmes fiables et performants. Les coroutines du langage Go, ou Goroutines, sont un mécanisme de concurrence très léger qui peut démarrer des milliers de coroutines.

Avant de discuter du mécanisme de planification des coroutines en langage Go, commençons par comprendre les coroutines. Sur les ordinateurs, une coroutine est un thread léger qui peut être exécuté simultanément dans le même espace d'adressage. La coroutine possède ses propres registres et sa propre pile. Par rapport aux threads, les coroutines changent beaucoup plus rapidement et occupent beaucoup moins de mémoire. Dans le langage Go, l'implémentation des coroutines est très légère, encore plus légère que l'implémentation des threads.

La coroutine en langage Go est une fonction spéciale définie par la syntaxe Go lors de l'exécution d'une fonction, si vous ajoutez le mot-clé Go devant la fonction, la fonction peut être empaquetée dans une coroutine et placée dans d'autres processus exécutés simultanément. .

En langage Go, chaque coroutine a un état et un contexte de coroutine correspondants. Les coroutines sont planifiées sur plusieurs threads du système d'exploitation selon les besoins. Lorsqu'une coroutine rencontre des opérations d'E/S ou des opérations de calcul à long terme, le runtime Go la suspend, puis alloue le processeur à d'autres coroutines pour exécution.

Le mécanisme de planification des coroutines en langage Go est basé sur le modèle M:N M représente le thread du système d'exploitation et N représente la coroutine. En fait, le runtime Go maintient un certain nombre de threads du système d'exploitation (M) qui gèrent l'exécution des coroutines. De manière correspondante, le runtime Go gère également de nombreuses coroutines (N) et utilise ces coroutines pour effectuer des tâches nécessitant une exécution simultanée.

La tâche principale du planificateur de langage Go est d'attribuer des coroutines à M, puis d'attribuer M à un ou plusieurs processeurs disponibles. Le nombre de processeurs est déterminé par la valeur de la variable d'environnement GOMAXPROCS. Lorsqu'un processeur a une coroutine à traiter, il l'exécute. Lorsque la coroutine est terminée, le processeur continue de prendre une coroutine de la file d'attente et de l'exécuter. Si une coroutine est exécutée mais qu'aucune nouvelle tâche n'est disponible pour l'exécution, la coroutine sera remise dans le pool de coroutines pour attendre la prochaine allocation.

De plus, le planificateur de coroutines en langage Go possède également des fonctionnalités adaptatives. Par exemple, dans des conditions de faible charge, le planificateur peut attribuer plusieurs coroutines au même thread du système d'exploitation pour économiser les ressources système. Dans des conditions de charge élevée, le planificateur peut créer davantage de threads du système d'exploitation selon les besoins et attribuer des coroutines à ces threads pour augmenter la vitesse de traitement.

En général, le mécanisme de planification des coroutines en langage Go est un mécanisme de concurrence très efficace et flexible. Il peut facilement créer un grand nombre de coroutines et les exécuter sur plusieurs threads pour répondre aux besoins des applications à haute concurrence. Dans le même temps, le planificateur de langage Go peut également ajuster de manière adaptative l'utilisation des ressources pour améliorer les performances et la stabilité du système.

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