スケジューラから学ぶGoランタイム〜code reading of runtime pkg〜

スケジューラから学ぶGoランタイム
〜 code reading of runtime pkg〜
さき(H.Saki)
@saki-engineer
Go Conference 2021 Autumn, NOV 13 2021

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自己紹介
About Me
l ͖͞ )4BLJ

○ ౦େ޻ֶ෦ ˠ ࠓ೥͔Β৽ࣾձਓ
○ 5XJUUFS!TBLJFOHJOFFS
l աڈͷ੒Ռ෺
FUDʜ

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自己紹介
About Me
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○ ౦େ޻ֶ෦ ˠ ࠓ೥͔Β৽ࣾձਓ
○ 5XJUUFS!TBLJFOHJOFFS
l աڈͷ੒Ռ෺
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͜ΕΛॻ͘ͷʹΊͬͪΌۤ࿑ͨ͠
ಛʹ৘ใιʔεΛ͋ͨΔͨΊʹ
SVOUJNFύοέʔδΛίʔυϦʔςΟϯά͢Δͱ͜Ζ
ࣥචʹ͔͔ͬͨ࣌ؒϲ݄

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アジェンダ
ϥϯλΠϜͱ͸
ʜʜϥϯλΠϜͬͯԿʁ
(PϥϯλΠϜͷίϯϙʔωϯτ
ʜʜϥϯλΠϜͬͯͲΜͳ෦඼Ͱग़དྷ͍ͯΔͷʁ
εέδϡʔϦϯάͱϓϦΤϯϓγϣϯ
ʜʜϥϯλΠϜʹ͸͜ͷΑ͏ͳػೳ͕͋Γ·͢
ϥϯλΠϜ͕བྷΉॲཧ
ʜʜϥϯλΠϜͷػೳ͸͜ͷΑ͏ͳ৔ॴ Ϣʔεέʔε
Ͱ࢖ΘΕ·͢
ϥϯλΠϜΛֶͿʹ͸

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おことわり
͜ͷηογϣϯͰ͸ɺҎԼͷ͜ͱ͸ط஌ͱͯ͠ѻΘ͍͖ͤͯͨͩ·͢ɻ
l ΰʔϧʔνϯͱ͸Կ͔
l ฒߦॲཧͱ͸Կ͔
l ॳาతͳίϯϐϡʔλʔαΠΤϯε
○ $16 ϓϩηε εϨου ʜͳͲͦͷลͷ୯ޠ͕෼͔Ε͹0,

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アジェンダ
ϥϯλΠϜͱ͸
ᶃ ϥϯλΠϜͱ͸Կ͔ʁ
ᶄ (Pͷεέδϡʔϥʔͷ໾ׂ

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「ランタイム」とは何か？ from Wikipedia
1. ランタイムとは
ϥϯλΠϜγεςϜ ӳޠSVOUJNFTZTUFN·ͨ͸SVOUJNFTZTUFN
ͱ͸ɺ
ओʹ࣮ߦϞσϧͷҰ෦Λ࣮૷͢Δ΋ͷͰ͋Δɻ
ϓϩάϥϜͷ௚઀ͷ࡞༻Ͱͳ͍ৼΔ෣͍͸͢΂ͯϥϯλΠϜγεςϜͷৼΔ෣͍Ͱ͋Δɺͱ
͍͏෩ʹϥϯλΠϜγεςϜΛఆٛ͢Δํ๏΋͋Δɻ
8JLJQFEJBΑΓ

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「ランタイム」とは何か？ from Wikipedia
ϥϯλΠϜγεςϜ ӳޠSVOUJNFTZTUFN·ͨ͸SVOUJNFTZTUFN
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ओʹ࣮ߦϞσϧͷҰ෦Λ࣮૷͢Δ΋ͷͰ͋Δɻ
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ͳΔ΄ͲΘ͔ΒΜ

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「ランタイム」の具体例
(PͰ͸։ൃऀ͕ϏδωεϩδοΫͷهड़ʹ஫ྗͰ͖ΔΑ͏ʹɺ͋Δఔ౓ͷ͜ͱ
͸ʮϥϯλΠϜʯଆͰ࣮ߦͯ͘͠Ε·͢ɻ
ϝϞϦͷׂΓ౰ͯ
intܕͭΛ֨ೲ͢ΔϝϞϦ͸
ࣗಈͰ֬อ͞ΕΔ
஫$ݴޠͩͱmallocͳͲͰ
໌ࣔతʹ֬อ͢Δඞཁ͋Γ
(PϥϯλΠϜͷ໾ׂ
ΨϕʔδίϨΫτ εέδϡʔϦϯά
࢖͍ऴΘͬͨม਺arrayͷ
ϝϞϦղ์͸ࣗಈͰߦΘΕΔ
஫$ݴޠͩͱfreeͰ
໌ࣔతʹղ์͢Δඞཁ͋Γ
ฒߦͳؔ਺Λ࣮ࡍʹͲͷλΠ
ϛϯάͰಈ͔͢ͷ͔͸ࣗಈͰ
ௐ੔͞ΕΔ

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アジェンダ
ϥϯλΠϜͱ͸
ᶃ ϥϯλΠϜͱ͸Կ͔ʁ
ᶄ (Pͷεέδϡʔϥʔͷ໾ׂ
(Pεέδϡʔϥͷߏ੒ཁૉ

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Goのスケジューラーの役割(1/5)
ฒߦʹ࣮ߦ͢Δΰʔϧʔνϯͷ਺͕ɺϓϩάϥϜͰ࢖༻Ͱ͖Δ04εϨου਺Α
Γ΋গͳ͔ͬͨ৔߹͸࿩͕؆୯ɻ୯७ʹରԠͤ͞Δ͜ͱ͕Ͱ͖·͢ɻ
idle
ฒྻʹ࣮ߦ͢Δΰʔϧʔνϯ਺ 04εϨου ͷ৔߹
go MyFunc1()
ϓϩάϥϜத
04εϨου
UJNF
idle
myFunc2
idle
myFunc1
go MyFunc2()

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͔͠͠ΰʔϧʔνϯͷ਺͕04εϨου਺Λ্ճ͍ͬͯΔ৔߹͸ɺ͏·͍۩߹ʹ
ϦιʔεΛ෼͚߹͏ඞཁ͕͋Γ·͢ɻ
go MyFunc1()
go MyFunc2()
ϓϩάϥϜத
04εϨου
UJNF
idle
myFunc2
myFunc1
go MyFunc3()
go MyFunc4()
idle
myFunc3

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͔͠͠ΰʔϧʔνϯͷ਺͕04εϨου਺Λ্ճ͍ͬͯΔ৔߹͸ɺ͏·͍۩߹ʹ
ϦιʔεΛ෼͚߹͏ඞཁ͕͋Γ·͢ɻ
idle
idle
go MyFunc1()
go MyFunc2()
ϓϩάϥϜத
04εϨου
UJNF
myFunc2
myFunc1
go MyFunc3()
go MyFunc4()
myFunc3
MyFunc4͚͕࣮ͩߦ͞Εͳ͍··
࢒ͬͯ͠·͍ͬͯΔ

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ͦ͜Ͱ(Pͷεέδϡʔϥʔ͸ɺΰʔϧʔνϯ04εϨουؒͷׂΓ౰ͯΛௐ੔
͢Δ໾ׂΛ୲͍·͢ɻ
go MyFunc1()
go MyFunc2()
ϓϩάϥϜத
04εϨου
UJNF
idle
myFunc2
go MyFunc3()
idle
myFunc3
go MyFunc4()
myFunc1 myFunc4
εέδϡʔϥ͕myFunc1Λதஅͤ͞ɺ
myFunc4ʹϦιʔεΛ౉͢

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·ͨεέδϡʔϥ͸ɺΰʔϧʔνϯ͚ͩͰ͸ͳ͘ɺΨϕʔδίϨΫτͷΑ͏ͳผ
ͷϥϯλΠϜͷػೳ·Ͱ߹Θ࣮ͤͯߦλΠϛϯάΛௐ੔͢Δ͜ͱ͕Ͱ͖·͢ɻ
go MyFunc1()
go MyFunc2()
ϓϩάϥϜத
04εϨου
UJNF
idle
myFunc2
go MyFunc3()
idle
myFunc3
go MyFunc4()
ΨϕʔδίϨΫτΛ
(PͷλΠϛϯάͰೖΕΔ͜ͱ͕Ͱ͖Δ
myFunc1 GC myFunc1

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ここまでのまとめ
l ϥϯλΠϜ͸ɺϓϩάϥϚ͕ϏδωεϩδοΫ෦෼ͷ։ൃʹ஫ྗͰ͖ΔΑ͏
ʹɺϓϩάϥϜΛಈ͔ͨ͢ΊʹඞཁͳॾػೳΛҾ͖ड͚ͯ͘Ε͍ͯΔ
l ϥϯλΠϜ͕࣋ͭͭͷػೳ͕εέδϡʔϦϯά
l ಠࣗʹεέδϡʔϥʔΛ࣋ͭ͜ͱͰɺʮ͍ͭͲΜͳΰʔϧʔνϯ͕࣮ߦ͞Ε
Δͷ͔ʯΛ(PMJLFʹܾΊΔ͜ͱ͕Ͱ͖͍ͯΔ

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アジェンダ
ᶃ ( . 1ͱ͸ʁ
ᶄ ௥Ճͷߏ੒ཁૉ
ϥϯλΠϜͱ͸

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コンポーネントって一体どういうこと
2. Goランタイムのコンポーネント
ཁ͢ΔʹɺʮSVOUJNFύοέʔδͰΑ͘ग़ͯ͘Δߏ଄ମɾม਺ɾؔ਺ʯͷ࿩Λ͜
Ε͔Β͠·͢ɻ
PTύοέʔδͷ৔߹ TRMύοέʔδͷ৔߹ SVOUJNFύοέʔδͷ৔߹
PT'JMFܕͷಋೖ TRM%#ܕͷಋೖ 5PCFDPOUJOVFEʜ
ϑΝΠϧૢ࡞͍ͨ͠Ͱ͢ %#઀ଓ͍ͨ͠Ͱ͢ εέδϡʔϦϯά͍ͨ͠Ͱ͢

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Goランタイムのコンポーネント
SVOUJNFύοέʔδ಺ʹ)"$,*/(NEͱ͍͏ϑΝΠϧ͕͋Γɺͦ͜ʹ͸ҎԼͷ
Α͏ʹهड़͞Ε͍ͯ·͢ɻ
5IFTDIFEVMFSNBOBHFTUISFFUZQFTPGSFTPVSDFTUIBUQFSWBEFUIFSVOUJNF
(T .T BOE1T
༁
εέδϡʔϥͷ໾ׂ͸(PϥϯλΠϜΛࢧ͑ΔҎԼͭͷϦιʔεΛ؅ཧ͢Δ͜ͱͰ͋Δɻ
Ұͭ͸( ΋͏Ұͭ͸. ͦͯ͠࠷ޙʹ1Ͱ͋Δɻ
SVOUJNF)"$,*/(NE
ϥϯλΠϜΛࢧ͑Δʮ( . 1ʯͱ͸Կ͔ʁ

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Goランタイムのコンポーネント
(PεέδϡʔϥͰ͸ɺҎԼͷ( . 1Λ͏·͘૊Έ߹ΘͤΔ͜ͱͰ࢓ࣄΛߦͳͬ
͍ͯ·͢ɻ
໊শ
(PSPVUJOF
(
.
1
.BDIJOF
1SPDFTTPS
ΰʔϧʔνϯͦͷ΋ͷɻ
goจʹΑͬͯىಈ͞Εɺؔ਺ͷ࣮ߦ͕ऴΘͬͨΒऴྃ͞ΕΔɻ
04εϨουɻ
(Pͷίʔυ΍ϥϯλΠϜίʔυΛ࣮ߦͨ͠ΓɺγεςϜίʔϧΛݺ
ΜͩΓΞΠυϧʹͳͬͨΓ͢Δɻ
ΰʔϧʔνϯΛ࣮ߦ͢Δͷʹඞཁͳ1$Ϧιʔεɻ
04εέδϡʔϥʹͱͬͯͷ$16ͷΑ͏ͳ΋ͷɻ
ུশ ֓ཁ

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コードを実行するために必要なもの
ϓϩάϥϜͷίʔυͱ͍͏όΠτྻ͚ͩͰ͸ɺͦΕΛಈ͔͢͜ͱ͸Ͱ͖ͳ͍ɻಈ
͔͢ʹ͸04εϨουͱ$16ίΞ͕ඞཁͰ͋Δɻ
ϓϩάϥϜίʔυͷΈ
ϓϩάϥϜίʔυͱ
ͦΕ͕ͷͬͨϝϞϦۭ͚ؒͩ
ˣ
࣮ߦ͢Δ͜ͱ͕Ͱ͖ͳ͍
Πϝʔδ
ίʔυεϨουͷΈ ίʔυεϨου$16
ϓϩάϥϜϝϞϦͱ
04εϨου͚ͩ
ˣ
ϓϩάϥϜϝϞϦͱ
04εϨουͱ
Ծ૝
$16
ˣ
࣮ߦͰ͖Δ
γʔϯʜ γʔϯʜ
DPEF 04
εϨου
$16
΢Οʔϯʂ
DPEF 04
εϨου
DPEF

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Goランタイム上でのモデリング
(PϥϯλΠϜͷ( . 1͸ɺઌ΄Ͳͷ࿩ΛϞσϦϯάͨ͠΋ͷͰ͢ɻجຊతʹɺ
( . 1͕ͭଗΘͳ͍ͱϓϩάϥϜΛ࣮ߦ͢Δ͜ͱ͕Ͱ͖·ͤΜɻ
(ͷΈ
ϓϩάϥϜίʔυͱ
ͦΕ͕ͷͬͨϝϞϦۭ͚ؒͩ
ˣ
Πϝʔδ
(ͱ.ͷΈ (ͱ.ͱ1
ϓϩάϥϜϝϞϦͱ
04εϨου͚ͩ
ˣ
ϓϩάϥϜϝϞϦͱ
04εϨουͱ
Ծ૝
$16
ˣ
࣮ߦͰ͖Δ
(
γʔϯʜ
. (
γʔϯʜ
ϝϞϦ
ϝϞϦ

εϨου

1 . (
ϝϞϦ

εϨου

$16

΢Οʔϯʂ

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Goランタイムのコンポーネント(再掲)
͍ͯ·͢ɻ
໊শ
(PSPVUJOF
(
.
1
.BDIJOF
1SPDFTTPS
04εϨουɻ
ུশ ֓ཁ

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G構造体〜ゴールーチン〜(1/4)
(͸ɺΰʔϧʔνϯͦͷ΋ͷΛࢦ͢SVOUJNFύοέʔδ಺ͷߏ଄ମͰ͢ɻ
ग़యSVOUJNFSVOUJNFHP
(

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NϑΟʔϧυʹͯɺͦͷ(ʹඥͮ͘04εϨου͕ࢦఆ͞Ε͍ͯ·͢ɻ
. (
ͦͷΰʔϧʔνϯΛಈ͔͢
04εϨου͕
NϑΟʔϧυͰࢦఆ͞Ε͍ͯΔ

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ΰʔϧʔνϯ্Ͱ࣮ߦ͢Δίʔυ͕ࡌΔϝϞϦϑΟʔϧυ΋͋Γ·͢ɻ
. (
ͦͷΰʔϧʔνϯͰ࣮ߦ͢Δॲཧ͕ͷͬͨ
ϝϞϦΞυϨε͕TDIFEʹ֨ೲ

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ݱࡏͷΰʔϧʔνϯͷεςʔλεΛද͢ϑΟʔϧυ͕͋Γ·͢ɻ
. (
(͕ࠓͲͷΑ͏ͳঢ়ଶͳͷ͔
εςʔλε͕֨ೲ͞Ε͍ͯΔ

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͍ͯ·͢ɻ
໊শ
(PSPVUJOF
(
.
1
.BDIJOF
1SPDFTTPS
04εϨουɻ
ུশ ֓ཁ

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M構造体〜OSスレッド〜(1/4)
.͸ɺ(Λ࣮ߦ͢ΔͨΊͷ04εϨουΛදݱͨ͠ߏ଄ମͰ͢ɻ
.

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ࠓݱࡏ04εϨου.্Ͱಈ͍͍ͯΔ(Λද͢ϑΟʔϧυ͕͋Γ·͢ɻ
. (
ͦͷ.ͷ্Ͱಈ͔͍ͯ͠Δ(

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ࠓͷ.ࣗ਎͕ඥͮ͘Ծ૝1$Ϧιʔε1Λද͢ϑΟʔϧυ΋͋Γ·͢ɻ
1
. (
ͦͷ.Λಈ͔͍ͯ͠Δ1

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N04ϑΟʔϧυͷதʹ͸ɺ04εϨουͷ࣮ମ͕֨ೲ͞Ε͍ͯ·͢ɻ
1
. (
04εϨου͕
தʹೖ͍ͬͯΔ

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͍ͯ·͢ɻ
໊শ
(PSPVUJOF
(
.
1
.BDIJOF
1SPDFTTPS
04εϨουɻ
ུশ ֓ཁ

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P構造体〜仮想PCリソース〜(1/3)
1ߏ଄ମ͸ɺ04εϨουΛ࣮ࡍʹಈ͔͢1$ϦιʔεΛද͠·͢ɻ
1

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ݱࡏͷ1͕ඥ͍͍ͮͯΔ.Λද͢ϑΟʔϧυ͕͋Γ·͢ɻ
1
.
ͦͷ1Ͱࠓಈ͔͍ͯ͠Δ.

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࣮ߦ༧ఆͷ(ΛͨΊ͓ͯͨ͘ΊͷϩʔΧϧΩϡʔΛද͢ϑΟʔϧυ΋͋Γ·͢ɻ
1
.
( (
ͦͷ1Ͱ࣮ߦ͢Δ༧ఆͷ(ΛΩϡʔͰͨΊ͓ͯ͘
(ͷϩʔΧϧΩϡʔ

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Goランタイムの全体図(仮)
(PϥϯλΠϜͷ෦඼ಉ࢜ͷؔ܎Λ·ͱΊΔͱɺҎԼͷਤͷΑ͏ʹදͤ·͢ɻ
1
. (
( (
৔߹ʹΑͬͯ͸ෳ਺ݸੜ੒͞ΕΔ

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Goランタイムの全体図
1
.
(

(
( (
.
TZTNPO

(
৔߹ʹΑͬͯ͸ෳ਺ݸੜ੒͞ΕΔ
( ( (

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アジェンダ
ᶃ ( . 1ͱ͸ʁ
ᶄ ௥Ճͷߏ੒ཁૉ
ϥϯλΠϜͱ͸

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Goランタイムの全体図(再掲)
.
(

(
( (
.
TZTNPO

(
TDIFE SVOR ( ( (

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グローバル変数sched(1/2)
TDIFE͸ɺ(PϥϯλΠϜશମͰ࢖͏஋ɾΦϒδΣΫτΛ֨ೲ͢ΔͨΊͷάϩʔ
όϧม਺Ͱ͢ɻ
TDIFE
த਎͸TDIFEUܕΛݟΕ͹Θ͔Δ

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グローバル変数sched(2/2)
TDIFEͷதʹ͸ɺϥϯλΠϜશମͰڞ༗͢Δ(ΛͨΊ͓ͯ͘Ωϡʔ͕ଘࡏ͠ɺ1
ͷϩʔΧϧΩϡʔͱରൺͯ͠άϩʔόϧΩϡʔͱݺ͹Ε͍ͯ·͢ɻ
TDIFE SVOR ( ( (
ಛఆͷ1ʹґଘ͠ͳ͍(ΛͨΊ͓ͯ͘
άϩʔόϧΩϡʔ

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.
(

(
( (
( ( (
.
TZTNPO

(

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sysmon関数〜システムモニタ〜
TZTNPOؔ਺͸ɺSVOUJNFύοέʔδ಺ʹଘࡏ͢Δؔ਺Ͱ͢ɻ
1ͳ͠Ͱಈ࡞͠ɺγεςϜϞχλͱͯ͠ͷ໾ׂΛՌͨ͠·͢ɻ
1
.
(
(
( (
. (
TZTNPO͸௨ৗͷ1ͱ͸ಠཱͯ͠ಈ͘
ग़యSVOUJNFQSPDHP

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.
(

(
( (
( ( (
.
TZTNPO

(

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G0 〜スケジューラ専用の特別なゴールーチンG〜
Ϣʔβʔ͕ॻ͍ͨίʔυΛ֨ೲ͢Δ(ͱ͸ผʹɺεέδϡʔϥؔ਺Λಈ͔ͨ͢Ί
ͷಛผͳΰʔϧʔνϯ͕ଘࡏ͓ͯ͠ΓɺͦΕ͸(ͱݺ͹Ε͍ͯ·͢ɻ
. (
(

(ͷதͰ͸TDIFEVMFؔ਺͕ಈ࡞͢Δ

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G,M,P以外の追加コンポーネント
͜ͷ5BMLͰ͸ɺ( . 1ʹՃ͑ͯҎԼͷͭ΋ʮεέδϡʔϥͷઆ໌ʹग़ͯ͘Δ
ߏ੒ཁૉʯͱͯ͠औΓ্͍͛ͨͱࢥ͍·͢ɻ
໊শ
runtime.
sched
TDIFE
TZTNPO
(
runtime.
sysmon
G0
(PϥϯλΠϜશମͷ؀ڥ৘ใΛอ͓࣋ͯͨ͘͠Ίͷάϩʔόϧม਺ɻ
γεςϜϞχλɻ
ϓϩάϥϜ࣮ߦ͕ԁ׈ʹߦΘΕ͍ͯΔ͔ɺϘτϧωοΫͱͳ͍ͬͯ
Δΰʔϧʔνϯ͕ଘࡏ͍ͯ͠ͳ͍͔Λ؂ࢹ͢Δɻ
(Pͷεέδϡʔϥͦͷ΋ͷΛಈ͔͢(ɻ
ུশ ֓ཁ

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アジェンダ
ϥϯλΠϜͱ͸
ষ ষ
1 . ( 1 . (

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スケジューリングとプリエンプション
3. スケジューリングとプリエンプション
͜ͷ5BMLͰ͸ʮεέδϡʔϦϯάʯͱʮϓϦΤϯϓγϣϯʯ͕ࣔ͢ൣғΛɺҎ
ԼͷΑ͏ʹఆٛ͠·͢ɻ
(Λ࣮ߦ͍ͯ͠ͳ͍.͕͋ͬͨ৔߹ɺ
ͦ͜Ͱ୅ΘΓʹ࣮ߦ͢Δ(ΛબΜͰׂΓ౰ͯΔ
εέδϡʔϦϯά
Ұఆͷ৚݅Λຬͨͨ͠(Λ.͔Β੾Γ཭͠ɺ
ϦιʔεΛ։์͢Δ
ϓϦΤϯϓγϣϯ
(
.
. (
. (
(
.

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説明を始める前に
l ͔͜͜ΒͷεϥΠυͰ͸ɺҎԼͭΛݟͤͳ͕Βઆ໌Λ͍ͯ͠·͢
○ SVOUJNFύοέʔδͷιʔείʔυ
○ Πϝʔδਤ
l ʮ৘ใྔ͕ଟ͍͗ͯͬ͢ͺ͍͍ͬͺ͍ʂʯͱͳͬͨΒɺΠϝʔδਤ͚ͩݟͯ
ฉ͘ɺͱ͍͏ͷͰ΋ߏ͍·ͤΜ
○ εϥΠυ಺ʹίʔυͷग़యΛ໌هͯ͋͠ΔͷͰɺޙ͔Βੋඇʮ͋ʔ͋ͷ
ਤͷಈ͖Λ࣮૷͍ͯ͠Δͷ͸͔͜͜ʯͱ௥ͬͯ΋Β͑Δͱخ͍͠Ͱ͢

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アジェンダ
ϥϯλΠϜͱ͸
ᶃ ϓϦΤϯϓγϣϯͷ࢓૊Έ
ᶄ εέδϡʔϥͷ࣮૷

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プリエンプション対象の検出(1/3)
1
.
(

(
( (
.
TZTNPO

( ؂ࢹ
ৗ࣌Քಇ͍ͯ͠ΔTZTNPOͷதͰɺSFUBLFؔ਺͕ݺ͹Ε͍ͯ·͢ɻ
ग़యSVOUJNFQSPDHP
௕͘ಉ͡΋ͷΛ࣮ߦதͩͬͨΓ
γεςϜίʔϧʹೖ͍ͬͯΔ1͕͋Ε͹
ϓϦΤϯϓτ͍ͨ͠ͳʜ

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1
.
(

(
( (
.
TZTNPO

( ؂ࢹ
ͦͯͦ͠ͷSFUBLFؔ਺ͷதͰɺQSFFNQUPOFؔ਺͕௚Ͱݺ͹Ε͍ͯ·͢ɻ
௕͘ಉ͡΋ͷΛ࣮ߦதͩͬͨΓ
γεςϜίʔϧʹೖ͍ͬͯΔ1͕͋Ε͹
ϓϦΤϯϓτ͍ͨ͠ͳʜ
ग़యSVOUJNFQSPDHP

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QSFFNQUPOFؔ਺ͷதͰ͸ʮ͜ͷ(Λ੾Γ཭͍ͯͩ͘͠͞Ͷʯͱ͍͏ϑϥάཱͯ
Λ͍ͯ͠·͢ɻ࣮ࡍʹ(Λ੾Γ཭͢࡞ۀ͸ɺ·ͨผʹߦΘΕ·͢ɻ
1
.
(

(
( (
.
TZTNPO

( ϑϥάཱͯ
ʮϓϦΤϯϓτର৅ʹͳͬͨʯͱ͍͏
ϑϥάཱͯ
ग़యSVOUJNFQSPDHP

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GとMの切り離し作業(1/4)
ྫ͑͹ελοΫ͕৽͘͠࡞ΒΕΔͱ͖ͳͲ͸ϓϦΤϯϓτ͕ߦΘΕɺ࠷ऴతʹ
HPTDIFE*NQMؔ਺Ͱ੾Γ཭͠࡞ۀ͕ͳ͞Ε·͢ɻ
ग़యSVOUJNFTUBDLHP
ग़యSVOUJNFQSPDHP

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1
.
(

(
( ( TDIFE SVOR ( ( (
(ͷεςʔλεΛมߋ
(SVOOJOHˠ (SVOOBCMF
.
TZTNPO

(
ग़యSVOUJNFQSPDHP

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1
.
(

(
( (
(Λ.͔Β੾Γ཭͢
TDIFE SVOR ( ( (
.
TZTNPO

(
ग़యSVOUJNFQSPDHP

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1
.
(

(
( (
.
TZTNPO

(
TDIFE SVOR ( ( ( (
.͔Β੾Γ཭ͨ͠(Λ
(ͷάϩʔόϧΩϡʔʹೖΕΔ
ग़యSVOUJNFQSPDHP

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プリエンプションまとめ
l ϓϦΤϯϓγϣϯʹ(ͱ.Λ੾Γ཭ͯ͠ϦιʔεΛղ์͢Δ
l γεςϜϞχλ͕ϥϯλΠϜશମΛ؂ࢹͯ͠ɺର৅ͱͳΔ(Λݟ͚ͭͨΒ
ʮ͜ͷ(ΛϓϦΤϯϓτ͍ͯͩ͘͠͞ʯͱ͍͏ϑϥάΛཱͯΔ
l ϓϦΤϯϓτϑϥάཱ͕ͬͨ(Λ࣮ࡍʹ.͔Β੾Γ཭͢࡞ۀ͸γεςϜϞχ
λͱ͸ผͷλΠϛϯά λΠϛϯά͸༷ʑ

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アジェンダ
ϥϯλΠϜͱ͸
ᶃ ϓϦΤϯϓγϣϯͷ࢓૊Έ
ᶄ εέδϡʔϥͷ࣮૷

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スケジューラの大枠
(Pͷεέδϡʔϥ͕ߦͳ͍ͬͯΔ͜ͱ͸ɺʮ࣮ߦ͢Δ(ΛબఆʯˠʮׂΓ౰
ͯʯͰ͢ɻ
// 実行するGを探して、gpに入れる
ग़యSVOUJNFQSPDHP
// 割り当て

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実行可能なGを探索(1/9) 〜グローバルキューの確認
ग़యSVOUJNFQSPDHP
1
.
(

( (
TDIFE SVOR ( ( (
ͨ·ʹνΣοΫ
·ͣ͸ɺʮάϩʔόϧΩϡʔʹ࣮ߦՄೳͳ(͕͋Δ͔ʯΛ֬ೝ͠·͢ɻ

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実行可能なGを探索(2/9) 〜グローバルキューの確認
ग़యSVOUJNFQSPDHP
1
.
(

( (
·ͣ͸ɺʮάϩʔόϧΩϡʔʹ࣮ߦՄೳͳ(͕͋Δ͔ʯΛ֬ೝ͠·͢ɻ
εέδϡʔϥ

࣍͸͜ΕΛ࣮ߦ͠Α͏
TDIFE SVOR ( (
(

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実行可能なGを探索(3/9) 〜ローカルキューの確認
࣍ʹɺʮεέδϡʔϥ͕ಈ͍͍ͯΔ1ͷϩʔΧϧΩϡʔʹ࣮ߦՄೳͳ(͕͋Δ
͔ʯΛ֬ೝ͠·͢ɻ
1
.
(

( (
νΣοΫ
ग़యSVOUJNFQSPDHP

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実行可能なGを探索(4/9) 〜ローカルキューの確認
࣍ʹɺʮεέδϡʔϥ͕ಈ͍͍ͯΔ1ͷϩʔΧϧΩϡʔʹ࣮ߦՄೳͳ(͕͋Δ
͔ʯΛ֬ೝ͠·͢ɻ
1
.
(

(
(
εέδϡʔϥ

࣍͸͜ΕΛ࣮ߦ͠Α͏
ग़యSVOUJNFQSPDHP

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実行可能なGを探索(5/9) 〜キューになかった場合
Ωϡʔதʹ࣮ߦՄೳͳ(͕ͳ͔ͬͨ৔߹͸ɺGJOESVOBCMFؔ਺Λ࣮ߦͯ͠ଞͰݟ
͚ͭʹ͍͘͜ͱʹͳΓ·͢ɻ
1
.
(

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ۭ PSະνΣοΫ
TDIFE SVOR
ग़యSVOUJNFQSPDHP

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実行可能なGを探索(6/9) 〜キューを再確認
GJOESVOBCMFؔ਺ͷதͰ͸ɺ·ͣ͸άϩʔόϧΩϡʔͱϩʔΧϧΩϡʔͷνΣο
Ϋ΋ߦ͍·͢ɻ
ग़యSVOUJNFQSPDHP

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実行可能なGを探索(7/9) 〜ネットワークI/O待ちの確認
ͦͷ࣍ʹɺOFUQPMMʹͯʮ*0଴͕ͪऴΘ࣮ͬͯߦՄೳʹͳͬͨ(ʯ͕ͳ͍͔Ͳ͏
͔ΛνΣοΫ͠·͢ɻ
1
.
(

ۭ
FQPMM
Πϯ
ελ
ϯε
*0ऴΘͬͨ(͕ͳ͍͔
໰͍߹Θͤ
ग़యSVOUJNFQSPDHP

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実行可能なGを探索(8/9) 〜 work-steal
ͦΕͰ΋ͳ͚Ε͹XPSLTUFBMͱݺ͹ΕΔڍಈΛ࣮ߦ͠·͢ɻ
1
.
(

ۭ
1
.
(

(
( ( ( (
ग़యSVOUJNFQSPDHP

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実行可能なGを探索(9/9) 〜 work-steal
ͦΕͰ΋ͳ͚Ε͹XPSLTUFBMͱݺ͹ΕΔڍಈΛ࣮ߦ͠·͢ɻ
1
.
(

(
( (
1
.
(

( (
εέδϡʔϥ

๩͍͠1͔Β(ΛԣऔΓ͢Δ
ग़యSVOUJNFQSPDHP

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スケジューラの大枠(再掲)
࣮ߦ͢Δ(ΛܾΊͨͱ͜ΖͰɺࠓ౓͸ͦΕΛ࣮ࡍʹFYFDVUF͢Δͱ͜ΖΛ֬ೝ͠
ͯΈ·͢ɻ
// 実行するGを探して、gpに入れる
ग़యSVOUJNFQSPDHP

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選んだGを実行させる(1/2)
1
.
(

(
( (
(
(ͱ.Λ݁߹
ग़యSVOUJNFQSPDHP

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選んだGを実行させる(2/2)
1
.
(

(
( (
(ͷεςʔλεΛ
(SVOOBCMF͔Β(SVOOJOH΁
ग़యSVOUJNFQSPDHP

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スケジューリングまとめ
l εέδϡʔϦϯάʹख͖͢ͷ.ʹ৽ͨͳ(Λ͕͋ͯ͏
l TDIFEVMFؔ਺ʹΑΔ৽͍͠(ͷ୳͠ํ͸ҎԼ
○ άϩʔόϧΩϡʔ ˠ ϩʔΧϧΩϡʔ
ˠ ωοτϫʔΫ*0଴ͪ ˠ XPSLTUFBM
l (Λ୳͖ͯͨ͠ޙʹɺFYFDVUFؔ਺ʹ࣮ͯࡍʹ(.Λ݁߹ͤ͞Δ࡞ۀΛߦ͏

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アジェンダ
ϥϯλΠϜͱ͸
ষ ষ
1 . (
SVOUJNFύοέʔδ
1 . (
SVOUJNFύοέʔδ
ར༻

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G,M,Pが絡む処理
4. ランタイムが絡む処理
࣮ߦޮ཰Λ্͛ΔͨΊʹɺҎԼͷॲཧ͸( . 1͕བྷΉ͜ͱ͕ଟ͍ɻ
SVOUJNFʹΑΔ( . 1ૢ࡞͕ൃੜ͢Δॲཧ
γεςϜίʔϧͷݺͼग़͠ ωοτϫʔΫ*0
PT0QFOؔ਺ʹΑͬͯ
γεςϜίʔϧPQFO͕
ཪͰݺ͹ΕΔ DPOO3FBEϝιουͷ࣮ߦͰ
ड৴଴ػঢ়ଶʹͳΔ

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G,M,Pの付け替えイメージ(1/2)
γεςϜίʔϧݺͼग़͠ʹ͸͕͔͔࣌ؒΔͨΊɺݺͼग़͠தʹผͷ࣮ߦՄೳͷ(
Λಈ͔ͨ͠ํ͕ޮ཰͕͍͍ͷͰ͢ɻ
1
.
(

(
( (
γεςϜίʔϧͷݺͼग़͠

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G,M,Pの付け替えイメージ(2/2)
γεςϜίʔϧݺͼग़͠ʹ͸͕͔͔࣌ؒΔͨΊɺݺͼग़͠தʹผͷ࣮ߦՄೳͷ(
Λಈ͔ͨ͠ํ͕ޮ཰͕͍͍ͷͰ͢ɻ
1
.
(

(
( (
ݺͼग़͠தͷ( .Λ
੾Γ཭͠
.
ผͷ.Λ͚ͭΔ

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システムコールの呼び出し〜 Mの切り離し(1/6)
γεςϜίʔϧݺͼग़࣌͠ʹݺ͹ΕΔTZTDBMM4ZTDBMMͷ࣮ଶ͸ɺSVOUJNFύοέ
ʔδ಺ʹ͋Γ·͢ɻ
ग़య[email protected]

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[email protected]ͷޙ͸ɺFOUFSTZTDBMMˠSFFOUFSTZTDBMMͷॱʹؔ਺͕ݺͼग़͞Ε
·͢ɻ
ग़యSVOUJNFQSPDHP

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1
.
(

(
( (
SFFOUFSTZTDBMMؔ਺தͰɺ( .ͷ੾Γ཭͕͠ߦΘΕ·͢ɻ
.ͱ1Λ੾Γ཭͢
ग़యSVOUJNFQSPDHP

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システムコールの呼び出し〜新規Mの割り当て(4/6)
ৗ࣌Քಇ͍ͯ͠ΔTZTNPOͷதͰɺSFUBLFؔ਺͕ݺ͹Ε͍ͯ·͢ɻ ࠶ܝ

.
TZTNPO

(
1
.
(

(
( (
ग़యSVOUJNFQSPDHP

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SFUBLFؔ਺ͷதͰ͸ɺϓϦΤϯϓτؔ਺ͷଞʹ΋IBOEPGGQؔ਺ͱ͍͏΋ͷ͕ݺ
͹Ε͍ͯͯɺ͔ͦ͜Β࠷ऴతʹTUBSUN͕ݺ͹Ε͍ͯ·͢ɻ
ग़యSVOUJNFQSPDHP

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ͦͷTUBSUNؔ਺ͷதͰɺ1ʹ৽͍͠.Λ͕͍͋ͯͬͯ·͢ɻ
1
.
(

(
( (
.
֎͞Εͨ.ͷ୅ΘΓʹ
৽͍͠.͕͕͋ͯ͏
.
TZTNPO

(
ग़యSVOUJNFQSPDHP

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アジェンダ
ϥϯλΠϜͱ͸

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Goランタイムの要素はGとMとP – by 公式Doc
5. ランタイムを学ぶには
SVOUJNFύοέʔδ಺ʹ)"$,*/(NEʹ͸ɺ͔֬ʹʮ( . 1Λίϯτϩʔϧ͢
Δͷ͕(PϥϯλΠϜͷ࢓ࣄͩʯͱॻ͔Ε͍ͯ·͢ɻ
5IFTDIFEVMFSNBOBHFTUISFFUZQFTPGSFTPVSDFTUIBUQFSWBEFUIFSVOUJNF
(T .T BOE1T
༁
εέδϡʔϥͷ໾ׂ͸(PϥϯλΠϜΛࢧ͑ΔҎԼͭͷϦιʔεΛ؅ཧ͢Δ͜ͱͰ͋Δɻ
Ұͭ͸( ΋͏Ұͭ͸. ͦͯ͠࠷ޙʹ1Ͱ͋Δɻ
SVOUJNF)"$,*/(NE
ϥϯλΠϜΛཧղ͢Δʹ͸ɺ( . 1ͭΛཧղ͍ͯ͠Ε͹े෼ʁ

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G,M,Pで行う動きはたくさんある
͔֬ʹɺ(PϥϯλΠϜͷதͰߦΘΕΔॲཧ͸ɺ΄ͱΜͲ( . 1͕བྷΉ΋ͷ͹͔
ΓͰ͢ɻ
( . 1ૢ࡞ͷ۩ମྫ
ϓϦΤϯϓγϣϯ εέδϡʔϦϯά
1
. (
( (
.
1
. (
( (
1
. (
( (

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つまずきポイント1: だけどそのG,M,Pを動かしているのは誰
͕ͨΑ͘Α͘ߟ͑ͯΈΔͱɺ͜ΕΒͭͷಈ͖Λ( . 1͚ͩͰ੾ΓऔͬͯΈͯΈ
Δͱɺ৭ʑͱٙ໰఺͕ଟ͔ͬͨͷͰ͢ɻ
( . 1ૢ࡞ͷ۩ମྫ
1
. (
( (
.
1
. (
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1
. (
( (
(ͷ੾Γ཭͠͸୭͕΍Δͷʁ
͜ͷ(.ඥ෇͚Λ΍͍ͬͯ
͏ͷ͸Ͳ͜ͷ୭ʁ
( . 1Λಈ͔͢ओମ͕Կͳͷ͔ʹ͍ͭͯԿ΋આ໌͕ͳ͍ʂ

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Goランタイム勉強して散々苦しんだ人の心の叫び
( . 1ͷཁૉ͚ͩͰ
આ໌Λࡁ·ͤΑ͏ͱ͢Δͷ͸΍Ίͯ͘Εʂʂ

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苦労した上で得た感想
( . 1ΛͲ͔͜Βௐୡ͖ͯͯ͠Ͳ͜ʹ֨ೲ͢Δͷ͔ɺͦΕΛ΍Δͷ͸୭ͳͷ͔ɺ
ͱ͍͏࿩͸͜ͷཁૉ͚ͩͰ͸ऩ·Βͳ͍ͷͰ͸ʁͱ͍͏ײ૝Λ๊͖·ͨ͠ɻ
( . 1ૢ࡞ͷ۩ମྫ
1
. (
( (
.
1
. (
( (
1
. (
( (
(ͷ੾Γ཭͠͸୭͕΍Δͷʁ
͜ͷ(.ඥ෇͚Λ΍͍ͬͯ
͏ͷ͸Ͳ͜ͷ୭ʁ
TZTNPO͕΍Δ
ˠ͜ͷޙ
άϩʔόϧΩϡʔʹೖΔ
(͕΍Δ
άϩʔόϧΩϡʔ౳͔Β
୳ͯ͘͠Δ

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提言1: Goランタイムの部品は6つ
ϥϯλΠϜͷڍಈΛޠΔ্Ͱ܁Γฦ͠ొ৔͢Δ֓೦͸ɺ( . 1͚ͩʹݶΒͳ͍ɻ
໾ׂ
ΰʔϧʔνϯ
(
.
1
04εϨου
࣮ߦϦιʔεɺԾ૝$16
ུশ ໾ׂ
ϥϯλΠϜશମͷঢ়ଶ؅ཧ
TDIFE
TZTNPO
(
γεςϜϞχλ
εέδϡʔϥͷ࣮ଶ
ུশ
(
.
1
( ( (
.
TZTNPO

(
(

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つまずきポイント2: 似たような動きがいっぱい出てくる
( . 1Λ෇͚ͨΓ֎ͨ͠Γ͢Δಈ͖͕ࢁͷΑ͏ʹग़͖ͯͯɺͻͨ͢Βࠞཚ͠·͠
ͨɻ
( . 1ૢ࡞ͷ۩ମྫ
1
. (
( (
.
1
. (
( (
1
. (
( (
͔͠΋͜Ε͸(ͷબͼํ·Ͱ
ߟ͑ͳ͖Ό͍͚ͳ͍

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何でこんなことになってるのか
(P౰࣌ͷεέδϡʔϥEFTJHO%PDͷఏҊ͕ʮ1Λಋೖˠͦ͏͢Δͱγες
Ϝίʔϧݺͼग़͠͸͜͏ͳΔʯͱ͍͏࿦ௐͩͬͨͩͬͨͷͰɺͦΕ͕࢒͍ͬͯΔɻ
l (P4DBMBCMF(P4DIFEVMFS%FTJHO%PD
○ ҙ༁ͦͷ

ϥϯλΠϜʹ1Λ৽͘͠࡞Ζ͏ͥ
○ ҙ༁ͦͷ

1ಋೖͨ͠Βɺྫ͑͹γεςϜίʔϧݺͼग़͠͸͜͏࣮૷͞ΕΔΑ
l .PSTJOHbT#MPHd5IF(PTDIFEVMFS ༗໊ͳ(.1ਤΛࡌͤͨϒϩά

○ γεςϜίʔϧ࣌ͷਤΛࡌͤΔ
○ TUFBMXPSL࣌ͷਤΛࡌͤΔ

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提言2: ランタイムの機能と挙動は分けて考えませんか
ʮ෦඼ͦͷ΋ͷͷಈ͖ʯͳͷ͔ʮ෦඼Λ࢖ͬͨಈ͖ʯͳͷ͔ͱ͍͏໨ઢͰΈΔͱɺ
ࣅͨ֓೦͕੔ཧ͞Ε͍͍ͯΜ͡Όͳ͍Ͱ͠ΐ͏͔ɻ
γεςϜίʔϧͷݺͼग़͠ ϓϦΤϯϓγϣϯ εέδϡʔϦϯά
(Λ࣮ߦ͍ͯ͠ͳ͍.ʹ
৽͍͠(ׂ͕Γ౰ͯΒΕΔ
γεςϜίʔϧʹ൐͍
.ͷ෇͚ସ͕͑ߦΘΕΔ
TZTNPOͰϑϥάΛ͚ͭͯ
͋ΔλΠϛϯάͰ
.͔Βͷ੾Γ཭͕͠ߦΘΕΔ
1
.
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. 1
.
(
(
( (
1
.
(
(
( (
ϥϯλΠϜͷػೳ
ϥϯλΠϜͷڍಈ

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ຊηογϣϯͷ·ͱΊ

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1章ランタイムとは
l (PϥϯλΠϜϓϩάϥϜΛಈ͔͢ͷʹඞཁͳࡉʑͱͨ͠ॲཧΛɺਓͷ୅Θ
ΓʹҾ͖ड͚ͯ͘ΕΔՕॴ
ϝϞϦͷׂΓ౰ͯ
intܕͭΛ֨ೲ͢ΔϝϞϦ͸
ࣗಈͰ֬อ͞ΕΔ
஫$ݴޠͩͱmallocͳͲͰ
໌ࣔతʹ֬อ͢Δඞཁ͋Γ
(PϥϯλΠϜͷ໾ׂ
ΨϕʔδίϨΫτ εέδϡʔϦϯά
࢖͍ऴΘͬͨม਺arrayͷ
ϝϞϦղ์͸ࣗಈͰߦΘΕΔ
஫$ݴޠͩͱfreeͰ
໌ࣔతʹղ์͢Δඞཁ͋Γ
ฒߦͳؔ਺Λ࣮ࡍʹͲͷλΠ
ϛϯάͰಈ͔͢ͷ͔͸ࣗಈͰ
ௐ੔͞ΕΔ

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2章 Goランタイムのコンポーネント
l (PϥϯλΠϜʹ͸ͭͷίϯϙʔωϯτ͕͋Γ·͢ɻ
໾ׂ
ΰʔϧʔνϯ
(
.
1
04εϨου
࣮ߦϦιʔεɺԾ૝$16
ུশ ໾ׂ
ϥϯλΠϜશମͷঢ়ଶ؅ཧ
TDIFE
TZTNPO
(
γεςϜϞχλ
εέδϡʔϥͷ࣮ଶ
ུশ
(
.
1
( ( (
.
TZTNPO

(
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3章スケジューリングとプリエンプション
l εέδϡʔϦϯά(ͱ.Λͭͳ͛Δ
l ϓϦΤϯϓγϣϯ(ͱ.Λ੾Γ཭͢
l ͲͪΒ΋(PϥϯλΠϜ͕ߦ͏ػೳͰ͢
( . 1ૢ࡞ͷ۩ମྫ
1
. (
( (
.
1
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( (
1
. (
( (

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4章ランタイムが絡む処理
l ( . 1ͷ੾Γ཭͢ɾͭͳ͛Δ࡞ۀ͸ɺϓϩάϥϜ࣮ߦޮ཰Λ্͛ΔͨΊʹߦ
ΘΕΔ͜ͱ͕͋Δ
l ͜ͷૢ࡞ʹ͸(PϥϯλΠϜ͕ີ઀ʹབྷΜͰ͍Δ
( . 1ૢ࡞ͷ۩ମྫ
1
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1
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1
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ΈΜͳSVOUJNFύοέʔδΛಡ΋͏ ɾТɾ
ϊγ
ࢲͷ͜ͱ͸ݏ͍Ͱ΋(PϥϯλΠϜ͚ͩ͸ݏ͍ʹͳΒͳ͍Ͱ͍ͩ͘͞ খ੠

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5IBOLZPVGPSMJTUFOJOH

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スケジューラから学ぶGoランタイム〜code reading of runtime pkg〜

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