Go中的特殊协程g0

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本文基于go 1.13版本
所有在Go中创建的goroutines都由一个内部调度程序的管理。Go调度程序试图给所有的goroutines分配运行时间，并且在当前goroutine被阻塞或终止情况下也能使CPU忙于运行其他goroutines。

调度goroutine

Go通过GOMAXPROCS变量来限制操作系统线程同时运行的数量。这意味着，Go必须在每个正在运行的线程上调度和管理所有的goroutines。这个角色通过一个特殊的goroutine来完成，称为g0，这是为每个操作系统线程创建的第一个goroutine：

然后，它将调度准备就绪的goroutine到对应的线程上去。关于更多M，P，G模型的内容可以阅读Goroutine、操作系统线程和CPU的管理。
为了更好的理解调度是如何在g0上工作的，让我们回顾下channel的用法。下面是一个goroutine阻塞在channel的发送上：

ch := make(chan int)
[...]
ch <- v

当goroutine被阻塞在channel上时，当前的goroutine就会被挂起，即处于等待模式将不会推入任何goroutines队列中。

然后g0取代等待的goroutine，进行第一轮的调度：

本地队列将优先得到调度，所有G2将被执行：

更多关于调度优先级的内容，可以阅读Go中的抢占调度。
只要有协程从channel中接收数据，图中G7协程将立即脱离阻塞：

v := <-ch

收到消息的goroutine将切换到g0，然后将挂起的goroutine放入到本地调度队列中：

尽管g0这个特殊goroutine是管理调度的，但是它不止这些工作还有其他更多的功能。

Responsibility

与普通goroutine相反，g0有固定且比较大的栈。这允许Go在需要更大栈时，还能执行操作。g0的职责可以如下：

• 创建Goroutine。当调用go func{...}()或go myFunction()，Go将函数创建委托给g0，然后在将goroutine放入本地队列：

  
  
  
  

  新创建的goroutines以更高优先级运行，并发在本地队列的顶部。关于更多goroutines的优先级，可以阅读文章[Go:并发&调度亲和性]。

• Defer函数的分配
• 垃圾回收操作，例如STW，扫描goroutine的栈和标记清除操作。
• 栈扩容，当需要时，Go会增加goroutine的大小。该操作有g0来完成的。
  这种特殊的g0，涉及很多操作（大堆栈分配，cgo等）使我们的程序在需要更大堆栈情况下更有效地管，并保持程序内存低消耗。