G：表示goroutine,每个goroutine都有自己的栈空间，定时器，初始化的栈空间在2k左右，空间会随需求在增长。

M：抽象化代表内核线程，记录内核线程栈信息，当goroutine调度到线程是，使用该协程自己的栈信息。

P：代表调度器，负责调度协程，维护一个本地协程队列，M从P获得协程并执行，同时还负责部分内存的管理。

1.全局队列：存放等待运行的G。

2.P的本地队列：同全局队列类似，存放的也是等待运行的G，存的数量有限，不超过256个。新建G的时候，G优先加入到P的本地队列，如果队列满了，则会把本地队列一半的G移动到全局队列。

3.P列表：所有的P都在程序启动时创建，并保存在数组中，最多有GOMAXPROCS(可配置)个。

4.M：线程想运行任务就需要获得P，从P的本地队列获取G，P队列为空时，M会尝试从全局队列拿一批G放到P的本地队列，或从其他P的本地队列偷一半放到自己P的本地队列。M运行G，G执行之后，M会从P获取下一个G，不断重复。

协程调度器和OS调度器通过M结合起来，每个M都代表了一个内核线程，OS调度器负责把内核线程分配到CPU的核上执行。

P的数量：由启动时环境变量GOMAXPROCS或者runtime方法GOMAXPROCS()决定。意味着在程序执行的任意时刻都只有GOMAXPROCS个协程同时运行。

M的数量：go程序启动时，会设置M的最大数量，默认10000.但内核很难支持这么多的线程数，所以这限制可以忽略。一个M阻塞了，会创建新的M。

M和P的数量没有绝对关系，一个M阻塞，P就会去创建或者切换另一个M，所以即使默认数量是1，也可能会创建很多个M出来。

P创建：在确定了P的最大数量n后，运行时系统就会根据这个数量创建n个P。

M创建：没有足够的M来关联P并运行其中可运行的G。比如所有的M此时都阻塞了，而P中还有很多就绪任务，就会去寻找空闲的M，而没有空闲的，就会去创建新的M 。

调度器的设计策略

复用线程：避免频繁的创建、销毁线程，而是对线程的复用。

1）work stealing机制

​ 当本线程无可运行的G时，尝试从其他线程绑定的P偷取G，而不是销毁线程。

2）hand off机制

​ 当本线程因为G进行系统调用阻塞时，线程释放绑定的P，把P转移给其他空闲的线程执行。

利用并行：GOMAXPROCS设置P的数量，最多有GOMAXPROCS个线程分布在多个CPU上同时运行。GOMAXPROCS也限制了并发的程度，比如GOMAXPROCS = 核数/2，则最多利用了一半的CPU核进行并行。

抢占：在coroutine中要等待一个协程主动让出CPU才执行下一个协程，在Go中，一个goroutine最多占用CPU 10ms，防止其他goroutine被饿死，这就是goroutine不同于coroutine的一个地方。

全局G队列：在新的调度器中依然有全局G队列，但功能已经被弱化了，当M执行work stealing从其他P偷不到G时，它可以从全局G队列获取G。

从上图我们可以分析出几个结论：

1、我们通过 go func()来创建一个goroutine；

2、有两个存储G的队列，一个是局部调度器P的本地队列、一个是全局G队列。新创建的G会先保存在P的本地队列中，如果P的本地队列已经满了就会保存在全局的队列中；

3、G只能运行在M中，一个M必须持有一个P，M与P是1：1的关系。M会从P的本地队列弹出一个可执行状态的G来执行，如果P的本地队列为空，就会想其他的MP组合偷取一个可执行的G来执行；

4、一个M调度G执行的过程是一个循环机制；

5、当M执行某一个G时候如果发生了syscall或则其余阻塞操作，M会阻塞，如果当前有一些G在执行，runtime会把这个线程M从P中摘除(detach)，然后再创建一个新的操作系统的线程(如果有空闲的线程可用就复用空闲线程)来服务于这个P；

6、当M系统调用结束时候，这个M会尝试获取一个空闲的P执行，并把可运行的G放入到这个P的本地队列。如果获取不到P，那么这个线程M变成休眠状态， 加入到空闲线程中，然后这个G会被放入全局队列中。

调度器的生命周期

GMP优点：

G的数量远远大于M的数量，可以说Go程序可以利用少量的内核级线程来支撑大量协程的并发M:N模型。多个协程通过用户级别的上下文切换来共享内核线程M的计算资源，但对于操作系统来说并没有线程上下文切换产生的性能损耗。

为了更充分利用线程的计算资源，Go调度器采用了以下几种调度策略：

任务窃取：
为了提高 Go 并行处理能力，调高整体处理效率，当每个 P 之间的 G 任务不均衡时，调度器允许从 GRQ（全局运行队列），或者其他 P 的 LRQ （本地队列）中获取 G 执行。

减少阻塞：

​ 1.由于原子、互斥量或channel操作调用导致阻塞，调度器将把当前阻塞的 Goroutine 切换出去，重新调度 LRQ 上的其他 Goroutine

简单将Goroutine归纳为协程并不合适，因为它运行时会创建多个线程来执行并发任务，且任务单元可被调度到其它线程执行。这更像是多线程和协程的结合体，能最大限度提升执行效率，发挥多核处理器能力。

参考博文：
https://mp.weixin.qq.com/s/rfjysi-LB-uFiGiZjh-XNw

https://studygolang.com/articles/27934

https://www.jianshu.com/p/abe79d86ff27