"定时器作为开发经常使用的一种数据类型，是每个开发者需要掌握的，对于一个高级开发很有必要了解它的实现原理，今天我们runtime源码来学习一下它的底层实现。\n定时器分两种，分别为 Timer 和 Ticker，两者差不多，这里重点以Timer为例。\n源文件位于 [src/time/sleep.go](https://github.com/golang/go/blob/go1.16.2/src/time/sleep.go) 和 [src/time/tick.go](https://github.com/golang/go/blob/go1.16.2/src/time/tick.go) 。 go version 1.16.2\n数据结构 Timer 数据结构\n// src/runtime/sleep.go // The Timer type represents a single event. // When the Timer expires, the current time will be sent on C, // unless the Timer was created by …"

"在高并发编程中，经常会出现对同一个资源并发访问修改的情况，为了保证最终结果的正确性，一般会使用 锁 和 CAS原子操作 来实现。\n如要对一个变量进行计数统计，两种实现方式分别为\npackage main import ( \u0026#34;fmt\u0026#34; \u0026#34;sync\u0026#34; ) // 锁实现方式 func main() { var count int64 var wg sync.WaitGroup var mu sync.Mutex for i := 0; i \u0026lt; 10000; i++ { wg.Add(1) go func(wg *sync.WaitGroup) { defer wg.Done() mu.Lock() count = count + 1 mu.Unlock() }(\u0026amp;wg) } wg.Wait() // count = 10000 fmt.Println(\u0026#34;count = \u0026#34;, count) } 与\npackage main import ( \u0026#34;fmt\u0026#34; \u0026#34;sync\u0026#34; …"

"信号量是并发编程中比较常见的一种同步机制，它会保持资源计数器一直在0-N（N表示权重值大小，在用户初始化时指定）之间。当用户获取的时候会减少一点，使用完毕后再恢复过来。当遇到请求时资源不够的情况下，将会进入休眠状态以等待其它进程释放资源。\n在 Golang 官方扩展库中为我们提供了一个基于权重的信号量 [semaphore](https://github.com/golang/sync/blob/master/semaphore/semaphore.go) 并发原语。\n你可以将下面的参数 n 理解为资源权重总和，表示每次获取时的权重；也可以理解为资源数量，表示每次获取时必须一次性获取的资源数量。为了理解方便，这里直接将其理解为资源数量。\n数据结构 [semaphoreWeighted](https://github.com/golang/sync/blob/master/semaphore/semaphore.go#L19-L33) 结构体\ntype waiter struct { n int64 ready chan\u0026lt;- struct{} // Closed when …"

"对于gc的介绍主要位于 [src/runtime/mgc.go](https://github.com/golang/go/blob/go1.16.2/src/runtime/mgc.go)，以下内容是对注释的翻译。\nGC 四个阶段 通过源文件注释得知GC共分四个阶段：\nGC 清理终止 (GC performs sweep termination） a. Stop the world, 每个P 进入GC safepoint（安全点），从此刻开始，万物静止。 b. 清理未被清理的span，如果GC被强制执行时才会出现这些未清理的span GC 标记阶段（GC performs the mark phase） a. 将gc标记从 _GCoff 修改为 _GCmark，开启写屏障（write barries）和 协助助手（mutator assists），将根对象放入队列。 在STW期间，在所有P都启用写屏障之前不会有什么对象被扫描。 b. Start the world（恢复STW）。标记工作线程和协助助手并发的执行。对于任何指针的写操作和指针值，都会被写屏障覆盖，使新分配的对象标记为黑 …"

"Pool 指一组可以单独保存和恢复的 临时对象。Pool 中的对象随时都有可能在没有收到任何通知的情况下被GC自动销毁移除。\n多个goroutine同时操作Pool是并发安全的。\n源文件为 [src/sync/pool.go](https://github.com/golang/go/blob/master/src/sync/pool.go) go version: 1.16.2\n为什么使用Pool 在开发高性能应用时，经常会有一些完全相同的对象需要频繁的创建和销毁，每次创建都需要在堆中分配对象，等使用完毕后，这些对象需要等待GC回收。我们知道在Golang中使用三色标记法进行垃圾回收的，在回收期间会有一个短暂STW（stop the world)的时间段，这样就会导致程序性能下降。\n那么能否实现类似数据库连接池这种效果，用来避免对象的频繁创建和销毁，达到尽可能的资源复用呢？为了实现这种需求，标准库中有了sync.Pool 这个数据结构。看名字很知道它是一个池。但是它和我们想象中的数据库连接池还是有些差别的。对于数据库连接池这种资源只要不手动释放就可以一直利用， …"

"在 sync 包里提供了最基本的同步原语，如互斥锁 Mutex。除 Once 和 WaitGroup 类型外，大部分是由低级库提供的，更高级别的同步最好是通过 channel 通讯来实现。\nMutex 类型的变量默认值是未加锁状态，在第一次使用后，此值将不得复制，这点切记！！！\n本文基于go version: 1.16.2\nMutex 锁实现了 Locker 接口。\n// A Locker represents an object that can be locked and unlocked. type Locker interface { Lock() Unlock() } 锁的模式 为了互斥公平性，Mutex 分为 正常模式 和 饥饿模式 两种。\n正常模式 在正常模式下，等待者 waiter 会进入到一个FIFO队列，在获取锁时waiter会按照先进先出的顺序获取。当唤醒一个waiter 时它被并不会立即获取锁，而是要与新来的goroutine竞争，这种情况下新来的goroutine比较有优势，主要是因为它已经运行在CPU，可能它的数量还不少，所以waiter大概率下获取不到锁。 …"

"Golang采用了三色标记法来进行垃圾回收，那么在什么场景下会触发这个GC动作呢？\n源码主要位于文件 [src/runtime/mgc.go](https://github.com/golang/go/blob/go1.16/src/runtime/mgc.go) go version 1.16\n触发条件从大方面来说，分为 手动触发 和 系统触发 两种方式。手动触发一般很少用，主要通过开发者调用 runtime.GC() 函数来实现，而对于系统自动触发是 运行时 根据一些条件自行维护的，这也正是本文要介绍的内容。\n不管哪种触发方式，底层回收机制是一样的，所以我们先看一下手动触发，看看能否根据它来找GC触发所需的条件。\n// src/runtime/mgc.go // GC runs a garbage collection and blocks the caller until the // garbage collection is complete. It may also block the entire // program. func GC() { n := …"

"在Go1.14版本开始实现了 基于信号的协程抢占调度 模式，在此版本以前执行以下代码是永远也无法执行最后一条println语句。\n本文基于go version 1.16\npackage main import ( \u0026#34;runtime\u0026#34; \u0026#34;time\u0026#34; ) func main() { runtime.GOMAXPROCS(1) go func() { for { } }() time.Sleep(time.Millisecond) println(\u0026#34;OK\u0026#34;) } 原因很简单：在main函数里只有一个CPU，从上到下执行到 time.Sleep() 函数的时候，会将 main goroutine 放入运行队列，出让了P,开始执行匿名函数，但匿名函数是一个for循环，没有任何 IO 语句，也就无法引起对 G 的调度，所以当前仅有的一个 P 永远被其占用，导致无法打印OK。\n这个问题在1.14版本开始有所改变，主要是因为引入了基于信号的抢占模式。在程序启动时，初始化信号，并在 runtime.sighandler 函数注册了 SIGURG 信号的处理 …"

"我们上篇文章（ Golang 的底层引导流程/启动顺序）介绍了一个golang程序的启动流程，在文章的最后对于最重要的一点“调度“ (函数 [schedule()](https://github.com/golang/go/blob/go1.15.6/src/runtime/proc.go#L2607-L2723)) 并没有展开来讲，今天我们继续从源码来分析一下它的调度机制。\n在此之前我们要明白golang中的调度主要指的是什么？在 src/runtime/proc.go 文件里有一段注释这样写到\n// Goroutine scheduler\n// The scheduler’s job is to distribute ready-to-run goroutines over worker threads.\n这里指如何找一个已准备好运行的 G 关联到PM 让其执行。对于G 的调度可以围绕三个方面来理解：\n时机：什么时候关联（调度）。对于调度时机一般是指有空闲P的时候都会去找G执行 对象：选择哪个G进行调度。这是我们本篇要讲的内容 机制：如何调度。execute() 函数 理解了这三个 …"

"我们知道在Golang中，当一个Goroutine由于执行 系统调用 而阻塞时，会将M从GPM中分离出去，然后P再找一个G和M重新执行，避免浪费CPU资源，那么在内部又是如何实现的呢？今天我们还是通过学习Runtime源码的形式来看下他的内部实现细节有哪些？\ngo version 1.15.6\n我们知道一个P有四种运行状态，而当执行系统调用函数阻塞时，会从 _Prunning 状态切换到 _Psyscall，等系统调用函数执行完毕后再切换回来。P的状态切换\n从上图我们可以看出 P 执行系统调用时会执行 [entersyscall()](https://github.com/golang/go/blob/go1.15.6/src/runtime/proc.go#L3134-L3142) 函数（另还有一个类似的阻塞函数 entersyscallblock() ，注意两者的区别）。当系统调用执行完毕切换回去会执行 exitsyscall() 函数，下面我们看一下这两个函数的实现。\n进入系统调用 // Standard syscall entry used by the go syscall …"