Кто управляет горутинами в языке Go?

Планировщик Go runtime.

Он не является частью операционной системы, а реализован внутри самого Go-приложения. Управляет выполнением горутин, отображая их на потоки операционной системы (OS threads) по модели M:N (многие-ко-многим).

Ключевые компоненты планировщика:

• G (Goroutine): Абстракция горутины. Содержит стек, указатель на выполняемую функцию и другую метаинформацию.
• M (Machine): Поток операционной системы. Именно на нем выполняются горутины.
• P (Processor): Логический процессор. Представляет собой контекст, который связывает горутины с потоками ОС. Каждый P имеет локальную очередь горутин, готовых к выполнению.

Взаимодействие:

M должен быть привязан к P для выполнения кода. Когда горутина готова к выполнению, она помещается в локальную очередь P. M, привязанный к P, берет горутину из очереди и выполняет ее. Если локальная очередь P пуста, M может "украсть" горутины из очереди другого P или из глобальной очереди.

Главные задачи планировщика:

• Создание и завершение горутин: Управление жизненным циклом G.
• Диспетчеризация: Выбор готовой к выполнению горутины.
• Балансировка нагрузки: Перемещение горутин между P для равномерного распределения работы.
• Обработка блокирующих вызовов: Если горутина выполняет блокирующий системный вызов, M, на котором она выполняется, блокируется. Планировщик отвязывает этот M от P и привязывает к P другой свободный M (или создает новый), чтобы другие горутины могли продолжать выполнение.

Планировщик Go runtime реализует кооперативную многозадачность с элементами вытесняющей, позволяя эффективно использовать ресурсы и упрощая написание параллельных программ. Он использует такие механизмы, как work stealing, для оптимального распределения нагрузки.