libco原始碼閱讀(二) 協程關鍵資料結構

2021-10-21 20:07:38 字數 1980 閱讀 6274

協程的建立和切換都是由使用者控制的,那麼協程切換時是如何儲存上下文資訊的呢,這一節我們介紹一下libco實現協程的關鍵資料結構。

1、協程實體:stcoroutine_t

2、協程上下文資訊:coctx_t

3、私有棧和共享棧:stack_mem&stsharestack_t

4、執行緒環境:stcoroutineenv_t

5、協程屬性:stcoroutineattr_t

這個結構實際上就是就是協程的主體結構,儲存著乙個協程相關的資料,每個協程對應乙個stcoroutine_t,它儲存這協程的私有資料和協程切換時的上下文資訊。每當呼叫co_create()建立乙個協程時,都會初始化這個結構體。

struct stcoroutine_t

;

這個結構儲存協程的上下文,實際就是暫存器的值,不管是c還是c++都沒有函式可以直接接觸暫存器,所以操作這個引數的時候需要嵌入一點彙編**。

struct coctx_t

;// 32 bit

// | regs[0]: ret |

// | regs[1]: ebx |

// | regs[2]: ecx |

// | regs[3]: edx |

// | regs[4]: edi |

// | regs[5]: esi |

// | regs[6]: ebp |

// | regs[7]: eax | = esp

// 64 bit

//low | regs[0]: r15 |

// | regs[1]: r14 |

// | regs[2]: r13 |

// | regs[3]: r12 |

// | regs[4]: r9 |

// | regs[5]: r8 |

// | regs[6]: rbp |

// | regs[7]: rdi |

// | regs[8]: rsi |

// | regs[9]: ret | //ret func addr

// | regs[10]: rdx |

// | regs[11]: rcx |

// | regs[12]: rbx |

//hig | regs[13]: rsp |

x86-64的16個64位暫存器分別是:%rax, %rbx, %rcx, %rdx, %esi, %edi, %rbp, %rsp, %r8-%r15。其中:

我們來看看兩個陌生的名詞呼叫者保護&被呼叫者保護:

stack_mem是執行協程私有棧的結構,stsharestack_t則是共享棧的結構。libco有兩種協程棧的策略:

struct ststackmem_t

;struct stsharestack_t

;

stcoroutineenv_t是乙個非常關鍵的結構,這個結構是所有資料中最特殊的乙個,因為它是乙個執行緒內所有協程共享的結構,也就是說同乙個執行緒建立的所有協程的此結構指標指向同乙個資料。其中存放了一些協程排程相關的資料,當然叫排程有些勉強,因為libco實現的非對稱式協程實際上沒有什麼排程策略,完全就是協程切換會呼叫這個協程的協程或者執行緒。

struct stcoroutineenv_t

;

協程屬性的結構體stcoroutineattr_t標記了棧的大小和是否使用共享棧。

struct stcoroutineattr_t

}__attribute__ ((packed));

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