Доклад о многозадачности, планировщике и программах на Go

Введение

• Приветствие:

  • Меня зовут Антон
  • Если запутаемся, остановимся и обсудим подробнее

• Темы доклада:

  • Из чего состоят программы на Go
  • Отличия от программ на C
  • Теоретическая часть, как работает планировщик Go
  • Зачем это нужно

Пример программы

• Программа на Go:
  • Пример: Hello World на Go, программа 2 МБ, 150,000 инструкций ассемблера
  • Программа на C: 8 КБ, 180 инструкций ассемблера
  • Причины размера:
    • Статическая компиляция, включение всех зависимостей
    • Стандартная библиотека Go обширна
    • Много отладочной информации

Основные компоненты run-time Go

• В состав входят:
  • Планировщик
  • Сборщик мусора
  • Локатор памяти
  • Стандартная библиотека

Планировщик Go

• Главное, что управляет горутинами (goroutines)
• Горнутины легковесные, занимаются меньше памяти чем нативные потоки (threads)
• Эффективное переключение между задачами
• Объяснение концепции "зелёных потоков" (green threads)
• Разработчики Go предложили собственную имплементацию

Внутренняя структура

• Основные термины:
  • M (машины-threads)
  • P (процессор)
  • G (горутина)
• Взаимодействие компонентов:
  • Количество P обычно равно количеству ядер
  • Связь между P и M один к одному
  • Очередь горутин может содержать много G, но активна только одна

Виды многозадачности

• Вытесняющая многозадачность:
  • Все программы равны, одинаковое время на выполнение
• Кооперативная многозадачность:
  • Программы сами уступают друг другу место
• Go использует комбинацию:
  • Горутины уступают при обращении к вводу/выводу или при вызове функции
  • Явное уступление через runtime.Gosched
  • Возможно внедрение вытесняющей многозадачности в будущем

Принципы работы планировщика Go

• Очередь задач FIFO
• Минимизация количества тредов
• Принцип "захвата чужой работы"
• Неинавазивность и отсутствие вытеснения

Ограничения и вопросы

• Отсутствие контроля над приоритетами задач
• Нет гарантированного времени выполнения
• Возможно ухудшение производительности из-за сброса кешей

Создание и запуск программы на Go

• Запуск программы начинается с ассемблерного кода
• Функция runtime.newproc отвечает за запуск горутин
• runtime.schedule выполняет раунды планировщика
• Завершение горутины ведет к новому раунду планировщика

Практическое применение

• Глубокое знание работы планировщика помогает в отладке и мониторинге
• Важность понимания внутренностей языка для более эффективного использования

Заключение

• Ценности любопытства и понимания внутренностей технологий
• Упоминание полезных ссылок и дальнейшее изучение

Вопросы и ответы

• Вопросы задавались по различным аспектам планировщика и его работы
• Интересные вопросы получили призы (кружки)

Полезные ссылки

• Презентация содержит ссылки на полезные ресурсы для глубинного изучения