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tags: [go, golang, go-principle, gmp-scheduler, test, mcq]
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create time: 2026-06-07
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title: GMP 调度原理 — 选择题测试
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questions: 20
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# GMP 调度原理 — 选择题测试
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共 20 题，涵盖 GMP 概览、数据结构、生命周期和抢占式调度四大模块。每题仅有一个正确答案，答案以折叠块形式位于每题之后，点击展开查看。
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## 一、GMP 架构概览（第 1~5 题）
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**1. Go 为什么没有直接使用操作系统内核线程来承载 goroutine？**
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A. 操作系统不支持多线程
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B. 内核线程上下文切换成本高，goroutine 是用户态轻量级执行流，切换仅需修改栈指针，开销极小
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C. Go 语言规范禁止使用系统线程
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D. 内核线程无法执行并行计算
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> [!info]- 答案
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> **B** — 内核线程上下文切换需陷入内核态（保存寄存器、切换页表等），开销大；goroutine 在用户态运行，切换仅需改栈指针，成本极低。（§1.1）
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**2. GMP 模型中，P（Processor）的角色最接近以下哪个类比？**
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A. 工作任务
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B. 工人
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C. 车间主管
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D. 工厂仓库
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> [!info]- 答案
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> **C** — G = 工作任务、M = 工人、P = 车间主管。P 管理本地队列，协调 M 与 G 的关系。（§1.3 表格）
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**3. LRQ（Local Run Queue）与 GRQ（Global Run Queue）的主要区别是什么？**
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A. LRQ 需要加锁，GRQ 无锁
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B. LRQ 是每个 P 私有的无锁队列，GRQ 是所有 P 共享的全局队列需加锁
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C. LRQ 容量无限，GRQ 最多 256 个 G
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D. LRQ 用于存放阻塞的 G，GRQ 用于存放运行的 G
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> [!info]- 答案
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> **B** — LRQ per-P 私有，无锁 CAS 操作，容量 256；GRQ 全局共享，需 `sched.lock`，容量理论上无限。（§1.3 两种队列）
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**4. 当 M 上的 P 本地队列和全局队列都为空时，findRunnable 接下来会做什么？**
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A. 直接让 M 进入永久休眠
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B. 向操作系统申请更多 CPU 核心
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C. 通过 netpoll 检查 IO 就绪事件，若仍无则进行 work-stealing
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D. 强制杀死所有当前正在运行的 G
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> [!info]- 答案
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> **C** — findRunnable 优先级：LRQ → GRQ → netpoll IO 就绪 → work-stealing → 失败才休眠。（§1.3 / §3.4 流程图）
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**5. Go 防止 GRQ 中的 G 长期饥饿的策略是什么？**
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A. 每 10ms 强制清空 LRQ
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B. 每 61 次调度循环强制检查一次 GRQ
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C. 每个 P 固定分配 50% 时间处理 GRQ
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D. GRQ 中的 G 拥有最高优先级
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> [!info]- 答案
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> **B** — 每 61 次调度循环（`schedtick % 61 == 0`）强制检查 GRQ，保证公平性防饥饿。（§1.3 note / §2.3 表格）
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## 二、数据结构（第 6~10 题）
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**6. G 结构体中 `stackguard0` 字段的用途是什么？**
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A. 记录 goroutine 的创建时间
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B. 作为栈保护区边界值，用于触发栈扩容或传递抢占标记
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C. 存储 goroutine 的优先级
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D. 指向下一个 goroutine 的指针
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> [!info]- 答案
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> **B** — `stackguard0` 用于函数调用前比较，等于 `stackPreempt` 表示被抢占，接近 `stack.lo` 触发栈扩容。（§2.1 G 结构）
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**7. M（Machine）结构体中 `g0` 的特殊作用是什么？**
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A. 它是第一个被创建的普通用户协程
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B. 它是调度协程，M 用它来执行调度逻辑（如 schedule、newproc）
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C. 它负责处理所有的网络 IO
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D. 它是垃圾回收专用的协程
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> [!info]- 答案
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> **B** — `g0` 是调度协程，每个 M 独有。M 执行 `g0` 时是调度者，执行 `curg` 时是执行者。（§2.2 M 结构）
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**8. P 结构体中 `runnext` 字段的作用是什么？**
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A. 记录 P 的编号
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B. 作为 VIP 位置，新创建或高优先级的 G 优先放入，下次调度直接跳过队列执行
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C. 指向下一个可用的空闲 P
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D. 记录 P 已经运行了多久
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> [!info]- 答案
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> **B** — `runnext` 是 VIP 位，新创建的高优先级 G 优先放此处，跳过队列开销直接执行。（§2.3 P 结构）
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**9. `schedt`（全局调度器）中的 `midle` 和 `pidle` 两个空闲队列的设计意图是什么？**
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A. 用于调试时统计空闲资源数量
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B. 实现资源的休眠与复用——不忙时释放回池中，有新任务时快速唤醒
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C. 为系统崩溃时恢复资源提供备份
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D. 用于将资源转移给其他进程的运行时
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> [!info]- 答案
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> **B** — `midle` 和 `pidle` 实现资源休眠与复用——不忙释放回池，有新任务快速唤醒。（§2.4 schedt note）
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**10. G 的状态 `_Gwaiting` 有什么特点？**
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A. G 被放置在 LRQ 中等待再次调度
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B. G 不入任何就绪队列，由上层调用者（channel/mutex 等）自行保管
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C. G 被立即终止并回收
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D. G 被提升为最高优先级
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> [!info]- 答案
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> **B** — `_Gwaiting` 的 G 不入任何就绪队列，由上层（channel/mutex/Timer 等）保管，等待上层唤醒。（§4.4 gopark 流程）
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## 三、Goroutine 生命周期（第 11~16 题）
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**11. `go func(){...}` 语句最终被编译器转换为何种 runtime 函数调用？**
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A. `runtime.new()`
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B. `runtime.schedule()`
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C. `runtime.newproc()`
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D. `runtime.gopark()`
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> [!info]- 答案
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> **C** — `go func(){...}` 被编译器转换为 `runtime.newproc(fn)` 调用。（§3.2 创建流程）
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**12. 创建新 G 时，为什么需要通过 `systemstack` 从用户 G 栈切换到 `g0` 栈？**
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A. 因为用户栈空间不够
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B. 因为创建 G 是调度层面的工作，必须交由调度栈 `g0` 处理
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C. 因为 `g0` 栈有更高的优先级
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D. 因为用户栈不支持函数调用
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> [!info]- 答案
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> **B** — 创建 G 涉及分配 struct、初始化入口地址等调度层面工作，必须在 `g0` 调度栈上执行。（§3.2 核心步骤①）
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**13. `findRunnable()` 查找可运行 G 的正确优先级顺序是什么？**
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A. GRQ → LRQ → netpoll → work-stealing
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B. LRQ → GRQ → netpoll → work-stealing
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C. netpoll → LRQ → GRQ → work-stealing
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D. work-stealing → netpoll → LRQ → GRQ
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> [!info]- 答案
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> **B** — 严格顺序：LRQ 无锁 CAS → GRQ 加锁 → netpoll IO → work-stealing。源码路径 `runtime/proc.go`。（§3.4 流程图）
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**14. Work-Stealing 机制中，P 从其他繁忙 P 那里窃取的比例是多少？**
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A. 全部 G
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B. 一半 G
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C. 最后一个 G
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D. 随机数量 G
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> [!info]- 答案
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> **B** — `runqsteal` 窃取目标 P LRQ 中的一半而非全部，减少反复争夺。（§3.7 Work-Stealing）
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**15. Goroutine 主动让出的三种方式中，`Gosched` 和 `goexit` 的关键区别是什么？**
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A. `Gosched` 将 G 放回 gfree 链表，`goexit` 将 G 放回 GRQ
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B. 两者没有区别，完全等价
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C. `Gosched` 将 G 放回 GRQ 等待再次调度，`goexit` 将 G 放回 gfree 彻底回收
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D. `Gosched` 直接将 G 发送给另一个 M，`goexit` 将 G 放入 LRQ
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> [!info]- 答案
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> **C** — `Gosched` → `_Grunnable` → globrunqput(GRQ)，等待再调度；`goexit` → `_Gdead` → gfput(gfree)，彻底回收复用。（§4.2 vs §4.3 note）
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**16. `goready()` 唤醒一个处于 `_Gwaiting` 状态的 G 时，以下操作的正确顺序是？**
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A. 改为 `_Grunning` → runqput → wakep()
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B. 改为 `_Grunnable` → runqput(LRQ 或 GRQ) → wakep()
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C. runqput → 改为 `_Grunning` → wakep()
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D. wakep() → 改为 `_Grunnable` → runqput
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> [!info]- 答案
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> **B** — `ready()` 三步：casgstatus(`_Gwaiting`→`_Grunnable`) → runqput(入 LRQ 或 GRQ) → wakep() 唤醒空闲 P。（§4.4 goready 源码）
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## 四、抢占式调度（第 17~20 题）
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**17. sysmon 线程三次巡检的核心职责分别是？**
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A. netpoll（IO 轮询）、retake（抢占检查）、GC 触发
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B. schedule（调度）、netpoll（IO 轮询）、memory alloc（内存分配）
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C. retake（抢占检查）、lock（加锁）、unlock（解锁）、stack resize（栈扩容）
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D. GC 触发、wakeup（唤醒 G）、stopm（停止 M）
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> [!info]- 答案
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> **A** — sysmon 三板斧：① netpoll 取 epoll 就绪事件 → injectglist；② retake 抢占超时/syall P；③ GC 触发检查。（§5.1 三次巡检表格）
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**18. 当一个 G 发起系统调用时，`reentersyscall` 做了什么？（单选）**
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A. 将该 G 直接放入 GRQ 并停止 M
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B. 将 G 状态改为 `_Gsyscall`，解除 P 与 M 的绑定，并将 P 状态设为 `_Psyscall`
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C. 复制一个新的 P 来继续调度
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D. 暂停整个程序直到 syscall 返回
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> [!info]- 答案
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> **B** — `reentersyscall`: G→`_Gsyscall`, pp.m=0 (解绑 P→M), _g_.m.p=0, atomic.Store(&pp.status, _Psyscall)。（§5.2 源码）
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**19. Go ≥ 1.14 引入的非协作式抢占是如何工作的？**
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A. 通过设置 `stackPreempt` 标记在下次函数调用时生效
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B. 通过 POSIX 信号 (`sigPreempt`) 发送到目标线程，在安全中断点注入 `asyncPreempt` 强行接管执行流
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C. 通过 kill 信号终止该 G 所在的 OS 线程
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D. 通过降低该 G 所属 P 的优先级来间接实现
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> [!info]- 答案
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> **B** — Go ≥ 1.14: preemptone 发送 `sigPreempt` 信号 → sighandler → doSigPreempt → pushCall(asyncPreempt) 劫持 PC。（§5.3.2 源码 + 流程图）
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**20. 为什么 Go 在引入了非协作式抢占后仍然保留协作式抢占作为兜底方案？**
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A. 因为协作式抢占的性能更好
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B. 因为信号机制存在平台限制（如 Windows 不支持），协作式兜底；且对有 IO/channel 的 G 协作式已足够及时
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C. 因为开发者可以手动选择使用哪种抢占方式
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D. 因为非协作式抢占只在 Linux 上有效
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> [!info]- 答案
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> **B** — 信号机制有平台限制（Windows 不支持），协作式兜底；对有 IO/channel 的 G 协作式已足够及时。（§5.4 note）
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