Как работает scheduler в Go и что такое GMP модель?

Что такое GMP модель?

GMP — это аббревиатура, описывающая три ключевых компонента планировщика Go: G (goroutine) — легковесный поток выполнения, M (machine) — поток операционной системы, P (processor) — логический процессор, который управляет очередью горутин и связывает G с M. Планировщик Go работает на уровне пользовательского пространства, что делает переключение между горутинами гораздо дешевле, чем переключение потоков ОС.

Как работает планировщик?

Каждый P имеет локальную очередь горутин. Когда горутина блокируется (например, на системном вызове или канале), M может переключиться на другую горутину из очереди P. Если очередь P пуста, планировщик может украсть горутину из очереди другого P (work stealing). Это обеспечивает равномерную загрузку всех ядер процессора.

Пример кода

package main

import (
	"fmt"
	"runtime"
	"sync"
)

func main() {
	// Устанавливаем количество логических процессоров
	runtime.GOMAXPROCS(2)

	var wg sync.WaitGroup
	for i := 0; i < 10; i++ {
		wg.Add(1)
		go func(id int) {
			defer wg.Done()
			fmt.Printf("Горутина %d\n", id)
		}(i)
	}
	wg.Wait()
}

В этом примере мы создаём 10 горутин, которые планировщик распределяет по 2 логическим процессорам. Каждая горутина выполняется конкурентно, а планировщик автоматически управляет их переключением.

Вывод

GMP модель позволяет Go эффективно управлять тысячами и миллионами горутин на ограниченном числе потоков ОС, что делает язык идеальным для высоконагруженных серверных приложений и микросервисов.