Go 运行时如何检查 goroutine 是否被阻塞？

Question

Go 文档说：

When a coroutine blocks, such as by calling a blocking system call, the run-time automatically moves other coroutines on the same operating system thread to a different, runnable thread so they won't be blocked

但是运行time如何检测到goroutine被阻塞了？

例如，如果我将运行在一个 go-routine 中计算，它会被评估为阻塞操作吗？

package main

import (
    "fmt"
    "runtime"
)

func f(from string, score int) {
    for i := 0; i < score; i++ {
            for z := 0; z < score; z++ {
        }
    }

    fmt.Println(from, " Done")
}   

func main() {
runtime.GOMAXPROCS(1)
f("direct", 300000)
go f("foo", 200000)
go f("bar", 20000)
go f("baz", 2000)

 go func(msg string) {
        fmt.Println(msg)
    }("going without loop")

       var input string
    fmt.Scanln(&input)
    fmt.Println("done")
}

我得到的结果是：baz, boo bar。但为什么？ Go 理解 foo 是阻塞的吗？

Answer 1

这种情况下的阻塞通常发生在 goroutine 要求运行时完成工作时，通常是通过系统调用。例如，在套接字上监听——goroutine 告诉系统的 kqueue/epoll 部分在数据到达时唤醒它，此时它很明显被阻塞了。

Goroutines 在等待通道上的消息时也会被阻塞 - 这里 goroutine 明确告诉运行时它不会做任何其他事情直到它收到消息，所以运行时非常清楚 goroutine被封锁。

大多数 "do this and give me a result" 或 "give me this when it's ready" 形式的操作都是可验证的阻塞操作，并且在准备就绪之前进入休眠状态。

Answer 2

这张票与问题相关：

https://github.com/golang/go/issues/11462

您可以执行的每个阻塞调用都将由运行时服务。所以运行时知道是否发生了可能阻塞的事情。

例如：

如果您在 sync.Mutex 上调用 Lock()，运行时将处理它并检查是否会阻塞并采取相应行动。
如果您在 exec.Cmd 上调用 Run() 或 Output()（或类似的），运行时会注意到并假定此调用将被阻止。它不知道你的程序运行是否会阻塞，所以它必须假设最坏的情况。

据我所知，有两种主要机制，goroutine 如何阻塞，上面的示例是每种机制的示例。

是运行时在没有 "external" 帮助的情况下为您提供的示例。
是涉及系统调用的示例。例如，linux 上的 Golang 不使用 gnu libc，而是通过调用 os 直接实现它需要的系统调用。所有 those 调用都通过包 syscall（据我所知），这里运行时有一个钩子来通知发生的事情。

当然，图片可能有点模糊，golang 需要来自 os 的互斥锁，用于 cross os 线程同步，即使是 1。和那么它在某种程度上也是示例 2.

关于问题中的代码：不。如果编译器没有优化循环，Go 不明白 f 可能会花费很多时间。并且在如此紧凑的循环中，go scheduler 无法 "stop" goroutine 并将另一个 goroutine 设置为运行，因为循环中没有抢占点。所以如果你有多个这样的 goroutines 做紧密的循环如果没有抢占点，它们可能会吃掉你的 cpus 并且所有其他 goroutines 必须等待，直到至少一个紧密循环完成。但只有在该循环中调用不同的函数才能改变画面，作为一个函数调用是一个抢占点。

user1432751 在评论中提问：

what happens with CPU registers when blocking operation is happen? Current thread is blocking by goroutines, Go scheduler create new system thread and migrate all other threads there? –

go schedule 不是抢占式的（至少那是我上次检查时的状态），而是在某些抢占点进行调度。例如系统调用、发送和等待通道，如果我没记错的话函数调用。因此在ose点调用内部函数并且cpu与在goroutine中执行的代码相关的寄存器已经在堆栈上，当调度程序决定做什么时。

是的，如果系统调用已完成，因此存在阻塞 os 线程的危险，执行系统调用的 goroutine 将获得自己的 os 线程，这甚至不算数转到 GOMAXPROCS。

Answer 3

几个月前我遇到了同样的问题，我解决了这个问题，添加了一个应该在更短时间内更新的频道，就像看门狗一样：

out := make(chan bool)      
go func() {             
    for {
        // Do some stuff here
        time.Sleep(10 * time.Millisecond) // leaves CPU free for 10ms
        out <- true             
    }
}()     
// main loop
for { 
    select {            
        case <-out: // Jump here when out channel is filled             
        case <-time.After(10 * time.Second): // Jump here if there is no channel activity for 10s
    }       
}

希望对你有用

Go 运行时如何检查 goroutine 是否被阻塞？

How Go runtime checks if goroutine is blocked?

concurrency

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goroutine