Goルチンのスケジューリングの仕組み

GoはM:Nモデルに基づいたgoroutineスケジューラーを採用しています。ここで、MはOSスレッド(マシン)、NはGoのgoroutine(ゴルーチン)を表します。

Goランタイムのスケジューラは、実行待ちのすべてのゴルーチンが入ったグローバル実行キューを維持しています。スケジューラは特定のポリシーに基づいてキューからゴルーチンを選択し、空いているスレッドに割り当てて実行します。ゴルーチンがブロックされると(例:I/O操作の完了を待つ)、スケジューラはゴルーチンの実行を停止し、スレッドから削除し、スレッドを別のゴルーチンに再割り当てします。

スケジューラーは一定のポリシーに基づいて、新しいスレッドを作成するかどうかを決定します。システムの負荷が高い場合、またはスレッドの実行時間が長い場合、スケジューラーは必要に応じて新しいスレッドを作成して負荷を分散します。一方、コルーチンの数が減少すると、余分なスレッドは破棄されてリソースの使用量が削減されます。

スケジューラでは、プリエンプティブスケジューリングやワークスティーリングといったパフォーマンスを向上させる手法が用いられています。プリエンプティブスケジューリングでは、あるコルーチンの実行時間が長くなったときに、別のコルーチンを実行するため中断します。ワークスティーリングでは、あるスレッドのタスクが完了したときに、他のスレッドが所有するキューからタスクを取得して実行し、スレッドの利用率を向上させます。

総じて、Goのゴルーチン・スケジューラは、マルチスレッドとゴルーチンの協調やいくつかの最適化技術により、効率的なゴルーチン・スケジューリングを実現しており、マルチコアプロセッサの性能を最大限に活用できる。

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