协程与线程
线程在创建、切换、销毁时候，需要消耗CPU的资源。
协程就是将一段程序的运行状态打包， 可以在线程之间调度。减少CPU在操作线程的消耗
协程、线程、进程 这块网上非常多文章讲了，就不多叙述了。
归纳下：
进程用分配内存空间
线程用来分配CPU时间
协程用来精细利用线程
协程的本质是一段包含了运行状态的程序 后面介绍后，会对这个概念更好理解
协程的本质
上面讲了 ，协程的本质就是 一段程序的运行状态的打包：
func Do() {
for i := 1; i <= 1000; i++ {
fmt.Println(i)
time.Sleep(time.Second)
}
}
func main() {
go Do()
select {}
}
例如上面这段代码，开了一个协程，然后一直循环打印。
假设程序都还有很多其他的协程也在工作，发现这个协程工作太久了，系统会进行切换别的协程，现在这个协程会放入协程队列中。
问题：要做到这点，协程需要怎么保存这个执行状态？
- 需要一个函数的调用栈，记录执行了那些函数，（例子中只有一个，正常情况下会是很多函数相互调用） 函数执行完后，还需要回到上层函数，所以要保存函数栈信息。
- 需要记录当前执行到了 那行代码，不能把多执行，也不能少执行那句代码，不然程序会不可控。
- 需要一个空间，存储整个协程的数据，例如变量的值等。
协程的底层定义
在runtime的runtim2.go中
type g struct {
// 只留了少量几个，里面有非常多的字段。
stack stack // 调用栈
m *m // 协程关联了一个m （GMP）
sched gobuf // 协程的现场
goid uint64 // 协程的编号
atomicstatus atomic.Uint32 // 协程的状态
}
type gobuf struct {
sp uintptr // 当前调用的函数
pc uintptr // 执行语句的指针
g guintptr
ctxt unsafe.Pointer
ret uintptr
lr uintptr
bp uintptr // for framepointer-enabled architectures
}
// 栈的定义
type stack struct {
lo uintptr // 低地址
hi uintptr // 高地址
}
整体下：
假如有这么一段代码：
func do3() {
fmt.Println("dododo")
}
func do2() {
do3()
}
func do1() {
do2()
}
func main() {
go do1()
time.Sleep(time.Hour)
}
在do2断点：
能看到下方的调用栈中，会自动插入一个 goexit 在栈头。
小结下，整体的结构如下：
总结：
runtime 中，协程的本质是一个g 结构体
stack：堆栈地址
gobuf：目前程序运行现场
atomicstatus： 协程状态
线程的底层 m
操作系统的线程是由操作系统管理，这里的m只是记录线程的信息。
截取部分代码：
type m struct {
g0 *g // goroutine with scheduling stack
id int64 // id号
morebuf gobuf // gobuf arg to morestack
curg *g // 当前运行的g
p puintptr // attached p for executing go code (nil if not executing go code)
mOS // 系统线程信息
}
go 是go程序启动创建的第一个协程，用来操控调度器的，第二个是主协程，可以看下 go启动那篇
小结：
runtime 中将操作系统线程抽象为 m结构体
g0：g0协程，操作调度器
curg:current g，目前线程运行的g
mOs：操作系统线程信息
如何工作
协程究竟是如何在 线程中工作的 ？
先讲总结，然后跟着总结往下看：
这是单个线程的循环，没有P的存在。
1. schedule() 是线程获取 协程的入口方法
线程通过执行 g0协程栈，获取 待执行的 协程
也就是意味着，每次线程执行 这个schedule方法，就意味着会切换一个 协程。
这个结论很重要，后面 协程调度时候，会大量看到调用这个方法。
在runtime的 proc.go下面能看到这个方法，这里只留了两行代码，
只和目前逻辑相关的，这个方法后面还要多次读
func schedule() {
gp, inheritTime, tryWakeP := findRunnable() // blocks until work is available
execute(gp, inheritTime)
}
这里的gp就是 待执行的g
可以和上面的图对上，这里去 `Runnable` 找一个协程。然后，调用 `execute` 方法。
至于怎么去找的，知道GMP的肯定都知道，这个后面聊。
也只有部分代码，和这里业务相关的
func execute(gp *g, inheritTime bool) {
mp := getg().m //获取m，线程的抽象
mp.curg = gp // 还记得 m的定义 里面有个 当前的 g 在这里赋值了
gp.m = mp // g的定义也有个 m，这里也赋值了
gogo(&gp.sched)
}
到gogo
func gogo(buf *gobuf) // 只有定义，说明是汇编实现的，而且是平台相关的
// func gogo(buf *gobuf)
// 这里把 g的gobuf传过去了，gobuf 存着 sp 和 pc ，当前的执行函数，和执行语句
// 到这里就基本对应上了
// restore state from Gobuf; longjmp
TEXT runtime·gogo(SB), NOSPLIT, $0-8
MOVQ buf+0(FP), BX // gobuf
MOVQ gobuf_g(BX), DX
MOVQ 0(DX), CX // make sure g != nil
JMP gogo<>(SB)
// 插入了 goexit的栈针 然后开始运行业务
TEXT gogo<>(SB), NOSPLIT, $0
get_tls(CX)
MOVQ DX, g(CX)
MOVQ DX, R14 // set the g register
MOVQ gobuf_sp(BX), SP // restore SP 插入了 goexit的栈针
MOVQ gobuf_ret(BX), AX
MOVQ gobuf_ctxt(BX), DX
MOVQ gobuf_bp(BX), BP
MOVQ $0, gobuf_sp(BX) // clear to help garbage collector
MOVQ $0, gobuf_ret(BX)
MOVQ $0, gobuf_ctxt(BX)
MOVQ $0, gobuf_bp(BX)
MOVQ gobuf_pc(BX), BX
JMP BX
在运行业务之前 jmp bx，都还在 g0的协程栈上。
目前，已经把开始执行，到执行都整理了一遍，但是，没有讲 goexit 插入 到底有什么作用？
经验丰富的伙伴大致能猜到， 当执行完了协程的任务后，需要回到
schedule方法中, 线程重新去执行别的协程，这就是goexit的作用
goexit
汇编实现
TEXT runtime·goexit(SB),NOSPLIT|TOPFRAME,$0-0
BYTE $0x90 // NOP
CALL runtime·goexit1(SB) // 去调用 goexit1 这个方法
// Finishes execution of the current goroutine.
func goexit1() {
mcall(goexit0) // 通过mcall 调用goexit0
}
// mcall switches from the g to the g0 stack and invokes fn(g),
// 切换到 g0 栈
func mcall(fn func(*g))
就是只，上面的都是在 业务协程中，运行的，到这里，开始使用 g0栈去运行，goexit0
// goexit continuation on g0.
func goexit0(gp *g) {
mp := getg().m
pp := mp.p.ptr()
casgstatus(gp, _Grunning, _Gdead)
gcController.addScannableStack(pp, -int64(gp.stack.hi-gp.stack.lo))
if isSystemGoroutine(gp, false) {
sched.ngsys.Add(-1)
}
gp.m = nil
locked := gp.lockedm != 0
gp.lockedm = 0
mp.lockedg = 0
gp.preemptStop = false
gp.paniconfault = false
gp._defer = nil // should be true already but just in case.
gp._panic = nil // non-nil for Goexit during panic. points at stack-allocated data.
gp.writebuf = nil
gp.waitreason = waitReasonZero
gp.param = nil
gp.labels = nil
gp.timer = nil
schedule()
}
// 对结束的g进行了一些置0的工作，然后调用了 schedule()
schedule()意味着 为现在的线程，切换协程。文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-747829.html
到此，和上面的图都对应上了。但是目前还是单线程，多线程时候，是如何工作了，下篇再聊。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-747829.html
到了这里，关于go协程、线程的本质，如何协调运作的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！
