前段时间实现的C协程依赖栈传递参数,在开启优化时会导致错误,于是实现了一个ucontext的版本,但ucontext的切换效率太差了,

在我的机器上执行4000W次切换需要11秒左右,这达不到我的要求,所以重新设计了实现,使得在开启优化时也能得到正确的结果.

并且效率也令人满意,4000W次切换仅需要730ms左右,足足比ucontext的实现快乐近15倍。

下面贴出实现:

 #include "uthread.h"
#include <stdlib.h>
#include <ucontext.h>
#include <pthread.h>
#include "link_list.h" struct uthread
{
int32_t reg[];//0:esp,1:ebp,2:eax,3:ebx,4:ecx,5:edx,6:edi,7:esi
void *para;
uthread_t parent;
void*(*main_fun)(void*);
void *stack;
int32_t ssize;
int8_t first_run;
}; #ifdef _DEBUG
//for debug version
void uthread_main_function()
{
int32_t arg;
__asm__ volatile(
"movl %%eax,%0\t\n"
:
:"m"(arg)
); uthread_t u = (uthread_t)arg;
void *ret = u->main_fun(u->para);
if(u->parent)
uthread_switch(u,u->parent,ret);
else
exit();
}
#else
//for release version
void __attribute__((regparm())) uthread_main_function(void *arg)
{
uthread_t u = (uthread_t)arg;
void *ret = u->main_fun(u->para);
if(u->parent)
uthread_switch(u,u->parent,ret);
else
exit();
}
#endif
uthread_t uthread_create(uthread_t parent,void*stack,uint32_t stack_size,void*(*fun)(void*))
{
uthread_t u = (uthread_t)calloc(,sizeof(*u));
u->parent = parent;
u->main_fun = fun;
u->stack = stack;
u->ssize = stack_size;
if(stack)
{
u->reg[] = (int32_t)stack+stack_size-;
u->reg[] = (int32_t)stack+stack_size-;
}
if(u->main_fun)
u->first_run = ;
return u;
} void uthread_destroy(uthread_t *u)
{
free(*u);
*u = NULL;
} #ifdef _DEBUG
void* __attribute__((regparm())) uthread_switch(uthread_t from,uthread_t to,void *para)
{
if(!from)
return NULL;
to->para = para;
int32_t esp,ebp,eax,ebx,ecx,edx,edi,esi;
//save current registers
//the order is important
__asm__ volatile(
"movl %%eax,%2\t\n"
"movl %%ebx,%3\t\n"
"movl %%ecx,%4\t\n"
"movl %%edx,%5\t\n"
"movl %%edi,%6\t\n"
"movl %%esi,%7\t\n"
"movl %%ebp,%1\t\n"
"movl %%esp,%0\t\n"
:
:"m"(esp),"m"(ebp),"m"(eax),"m"(ebx),"m"(ecx),"m"(edx),"m"(edi),"m"(esi)
);
from->reg[] = esp;
from->reg[] = ebp;
from->reg[] = eax;
from->reg[] = ebx;
from->reg[] = ecx;
from->reg[] = edx;
from->reg[] = edi;
from->reg[] = esi;
if(to->first_run)
{
to->first_run = ;
esp = to->reg[];
//use eax to pass arg
eax = (int32_t)to;
__asm__ volatile (
"movl %1,%%eax\t\n"
"movl %0,%%ebp\t\n"
"movl %%ebp,%%esp\t\n"
:
:"m"(esp),"m"(eax)
);
uthread_main_function();
}
else
{
esp = to->reg[];
ebp = to->reg[];
eax = to->reg[];
ebx = to->reg[];
ecx = to->reg[];
edx = to->reg[];
edi = to->reg[];
esi = to->reg[];
//the order is important
__asm__ volatile (
"movl %2,%%eax\t\n"
"movl %3,%%ebx\t\n"
"movl %4,%%ecx\t\n"
"movl %5,%%edx\t\n"
"movl %6,%%edi\t\n"
"movl %7,%%esi\t\n"
"movl %1,%%ebp\t\n"
"movl %0,%%esp\t\n"
:
:"m"(esp),"m"(ebp),"m"(eax),"m"(ebx),"m"(ecx),"m"(edx),"m"(edi),"m"(esi)
);
}
return from->para;
}
#else
void* __attribute__((regparm())) uthread_switch(uthread_t from,uthread_t to,void *para)
{
if(!from)
return NULL;
to->para = para;
int32_t esp,ebp,edi,esi;
//save current registers
//the order is important
__asm__ volatile(
"movl %%eax,%2\t\n"
"movl %%ebx,%3\t\n"
"movl %%ecx,%4\t\n"
"movl %%edx,%5\t\n"
"movl %%edi,%6\t\n"
"movl %%esi,%7\t\n"
"movl %%ebp,%1\t\n"
"movl %%esp,%0\t\n"
:
:"m"(from->reg[]),"m"(from->reg[]),"m"(from->reg[]),"m"(from->reg[])
,"m"(from->reg[]),"m"(from->reg[]),"m"(from->reg[]),"m"(from->reg[])
);
if(to->first_run)
{
to->first_run = ;
//change stack
//the order is important
__asm__ volatile (
"movl %0,%%ebp\t\n"
"movl %%ebp,%%esp\t\n"
:
:"m"(to->reg[])
);
uthread_main_function((void*)to);
}
else
{
esp = to->reg[];
ebp = to->reg[];
edi = to->reg[];
esi = to->reg[];
//the order is important
__asm__ volatile (
"movl %2,%%eax\t\n"
"movl %3,%%ebx\t\n"
"movl %4,%%ecx\t\n"
"movl %5,%%edx\t\n"
"movl %6,%%edi\t\n"
"movl %7,%%esi\t\n"
"movl %1,%%ebp\t\n"
"movl %0,%%esp\t\n"
:
:"m"(esp),"m"(ebp),"m"(to->reg[]),"m"(to->reg[])
,"m"(to->reg[]),"m"(to->reg[]),"m"(edi),"m"(esi)
);
}
return from->para;
}
#endif

test.c

 #include <stdio.h>
#include "uthread.h"
#include "SysTime.h"
#include <stdlib.h>
void* ufun2(void *arg)
{
printf("ufun2\n");
char **tmp = (char**)arg;
uthread_t self = (uthread_t)tmp[];
uthread_t parent = (uthread_t)tmp[];
volatile void *ptr = self;
while(ptr)
{
ptr = uthread_switch(self,parent,NULL);
}
return NULL;
} char *stack1;
char *stack2; void* ufun1(void *arg)
{
uthread_t self = (uthread_t)arg;
uthread_t u = uthread_create(self,stack2,,ufun2);
char* _arg[];
_arg[] = (char*)u;
_arg[] = (char*)self;
int i = ;
uint32_t tick = GetSystemMs();
for( ; i < ; ++i)
{
uthread_switch(self,u,&_arg[]);
}
printf("%d\n",GetSystemMs()-tick);
uthread_switch(self,u,NULL);
return arg;
} int main()
{
stack1 = (char*)malloc();
stack2 = (char*)malloc();
/*
* if use ucontext version
char dummy_stack[4096];
uthread_t p = uthread_create(NULL,dummy_stack,0,NULL);
*/
uthread_t p = uthread_create(NULL,NULL,,NULL);
uthread_t u = uthread_create(p,stack1,,ufun1);
uthread_switch(p,u,u);
printf("main end\n");
return ;
};

转自:https://www.cnblogs.com/sniperHW/archive/2012/08/05/2624334.html

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