一、Dispatch Queue
不难想象 GCD 的实现需要使用以下这些工具。
①、用于管理追加的 Block 的 C 语言层实现的 FIFO 队列；
②、Atomic 函数中实现的用于排他控制的轻量级信号；
③、用于管理线程的 C 语言层实现的一些容器。
但如果只用了这些内容便可实现，那么就不需要内核级的实现了。官方说明：
通常，应用程序中编写的线程管理用的代码要在系统级实现。
在系统（iOS 和 OS X 的核心 XNU 内核）级上的实现。因此，无论编程人员如何努力编写管理线程的代码，在性能方面都不可能超过 XNU 内核级所实现的 GCD。
使用 GCD 不必编写线程的创建、销毁等管理代码，而可以在线程中集中实现处理内容。我们应该尽量多使用 GCD 或者使用了 Cocoa 框架 GCD 的 NSOperationQueue 类等 API。
用于实现 Dispatch Queue 而使用的软件组件。
编程人员所使用的 GCD 的 API 全部为包含在 libdispatch 库的 C 语言函数。Dispatch Queue 通过结构体和链表，被实现为 FIFO 队列。FIFO 队列管理通过 dispatch_async 等函数所追加的 block。
Block 并不直接加入 FIFO 队列，而是先加入 Dispatch Continuation 这一个 dispatch_continuation_t 类型结构体中，然后再加入 FIFO 队列。该 Dispatch Continuation 用于记录 Block 所属的 Dispatch Group 和一些其他信息，相当于一般常说的上下文。
Dispatch Queue 可通过 dispatch_set_target_queue 函数设定执行该 Dispatch Queue 处理的 Dispatch Queue 为目标。该目标可像串珠子一样，设定多个连接在一起的 Dispatch Queue。但是在连接串的最后必须设定为 Main Dispatch Queue 或各种优先级的 Global Dispatch Queue，或者准备用于 Serial Dispatch Queue 的各种优先级的 Global Dispatch Queue。
Global Dispatch Queue 有 8 种：
- Global Dispatch Queue（High Priority）
- Global Dispatch Queue（Default Priority）
- Global Dispatch Queue（Low Priority）
- Global Dispatch Queue（Background Priority）
- Global Dispatch Queue（High Overcommit Priority）
- Global Dispatch Queue（Default Overcommit Priority）
- Global Dispatch Queue（Low Overcommit Priority）
- Global Dispatch Queue（Background Overcommit Priority）
优先级带有 Overcommit 的 Global Dispatch Queue 使用在 Serial Dispatch Queue 中。如 Overcommit 这个名称所示，不管系统状态如何，都会强制生成线程的 Dispatch Queue。
这 8 种 Global Dispatch Queue 各使用 1 个 pthread_workqueue。GCD 初始化时，使用 pthread_workqueue_create_np 函数生成 pthread_workqueue。
pthread_workqueue 包含在 Libc 提供的 pthreads API 中。其使用 bsdthread_register 和 workq_open 系统调用，在初始化 XNU 内核的 workqueue 之后获取 workqueue 信息。
XNU 内核持有 4 种 workqueue：
- WORKQUEUE_HIGH_PRIOQUEUE
- WORKQUEUE_DEFAULT_PRIOQUEUE
- WORKQUEUE_LOW_PRIOQUEUE
- WORKQUEUE_BG_PRIOQUEUE
该执行优先级和 Global Dispatch Queue 的 4 种优先级相同。
当在 Global Dispatch Queue 中执行 Block 时，libdispatch 从 Global Dispatch Queue 自身的 FIFO 队列取出 Dispatch Continuation，调用 pthread_workqueue_additem_np 函数，把该 Global Dispatch Queue 自身、符合其优先级的 workqueue 信息以及为执行 Dispatch Continuation 的回调函数等传递给参数。
pthread_workqueue_additem_np 函数使用 workq_kernreturn 系统调用，通知 workqueue 增加应当执行的项目。根据该通知，XNU 内核基于系统状态判断是否要生成线程。如果是 Overcommit 优先级的 Global Dispatch Queue，workqueue 则始终生成线程。
该线程虽然与 iOS 和 OS X 中通常使用的线程大致相同，但是有一部分 pthread API 不能使用。详见苹果官方文档《并行编码指南》的“与 POSIX 线程的互换性”。
另外，因为 workqueue 生成的线程在实现用于 workqueue 的线程计划表中运行，所以与一般线程的上下文切换不同。
workqueue 的线程执行 pthread_workqueue 函数，该函数调用 libdispatch 的回调函数。在该回调函数中执行加入到 Dispatch Continuation 的 Block。
Block 执行结束后，进行通知 Dispatch Group 结束、释放 Dispatch Continuation 等处理，开始准备执行加入到 Global Dispatch Queue 中的下一个 Block。
总结：
①、block、block 所属的 group、其他信息加入的 dispatch_continuation_t 结构体中；
②、将 dispatch_continuation_t 加入 FIFO 队列；
③、Dispatch_Queue 通过 dispatch_set_target_queue 设置目标 Queue；
④、GCD 初始化时，pthread_workqueue_create_np 生成 pthread_workqueue;
⑤、pthread_workqueue 使用 bsdthread_register 和 workq_open 系统调用，在初始化 XNU 内核的 workqueue 之后获取 workqueue 信息；
⑥、当在 Global Dispatch Queue 执行 Block 时 libdispatch 从 FIFO 队列中取出 Dispatch Continuation；
⑦、调用 pthread_workqueue_additem_np 函数，将该 Global Dispatch Queue 自身、符合其优先级的 workqueue 信息以及为执行 Dispatch Continuation 的回调函数等传递给参数；
⑧、pthread_workqueue_additem_np 内部调用 workq_kernreturn 系统调用，通知 workqueue 增加应当执行的项目；
⑨、XNU 内核基于系统状态判断是否要生成线程；
⑩、workqueue 的线程执行 pthread_workqueue 函数，该函数调用 libdispatch 的回调函数，在该回调函数中执行加入到 Dispatch Continuation 的 Block。Block 执行结束后，通知 Dispatch Group 结束、释放 Dispatch Continuation 等处理，开始准备下一个 Block 的执行。