Может ли планировщик переключить goroutine при длительном выполнении?

Что проверяют

Знаете ли вы, что планировщик Go давно не чисто кооперативный, и видите ли разницу между вытеснением, блокирующим системным вызовом и ожиданием на канале. Следом часто просят объяснить, почему пустой бесконечный цикл раньше мог повесить программу.

Как отвечать

Да, может. Горутина уступает процессор в трёх ситуациях:

• сама: блокировка на канале, sync.Mutex, time.Sleep, сетевой ввод-вывод. Сеть идёт через netpoller: горутина паркуется, поток ОС не занят;
• системный вызов: при долгом блокирующем вызове (чтение файла, cgo) поток M уходит в ядро, а монитор sysmon отбирает у него P и отдаёт другому потоку, чтобы остальные горутины продолжали работать;
• асинхронное вытеснение: с Go 1.14 sysmon замечает горутину, которая работает дольше примерно 10 мс, и посылает потоку сигнал (SIGURG в Unix). Горутина останавливается в безопасной точке и возвращается в очередь.

До 1.14 точки вытеснения были только в прологе функций, где проверяется стек. Цикл вида for { i++ } без вызовов функций не прерывался: при GOMAXPROCS=1 остальные горутины голодали, а сборщик мусора не мог начать stop-the-world, и вставала вся программа.

Модель стоит назвать через G, M, P: горутины, потоки ОС и логические процессоры, которых по умолчанию столько же, сколько доступных ядер (GOMAXPROCS). У каждого P своя локальная очередь, есть глобальная и перехват работы у соседей. runtime.Gosched() уступает процессор явно, но в современном коде нужен редко. Отключить асинхронное вытеснение можно через GODEBUG=asyncpreemptoff=1, это инструмент отладки, а не настройка для прода.

Где спотыкаются

Отвечают по старым статьям, что планировщик кооперативный и горутина крутится, пока сама не уступит. Для текущих версий это неверно.

Путают вытеснение с системным вызовом. Во втором случае горутину не прерывают, она продолжает ждать ядро, просто её P переходит к другому потоку.

Считают, что вытеснение даёт справедливость и приоритеты. Приоритетов у горутин нет, а тяжёлые CPU-задачи всё равно стоит ограничивать пулом воркеров или семафором, иначе растут задержки у остальных.