Linux高性能网络:协程系列05-协程实现之原语操作

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5.协程的实现之原语操作

  问题:协程的内部原语操作有哪些?分别如何实现的?
  协程的核心原语操作:create, resume, yield。协程的原语操作有create怎么没有exit?以NtyCo为例,协程一旦创建就不能有用户自己销毁,必须得以子过程执行结束,就会自动销毁协程的上下文数据。以_exec执行入口函数返回而销毁协程的上下文与相关信息。co->func(co->arg) 是子过程,若用户需要长久运行协程,就必须要在func函数里面写入循环等操作。所以NtyCo里面没有实现exit的原语操作。

create:创建一个协程

  1. 调度器是否存在,不存在也创建。调度器作为全局的单例。将调度器的实例存储在线程的私有空间pthread_setspecific。
  2. 分配一个coroutine的内存空间,分别设置coroutine的数据项,栈空间,栈大小,初始状态,创建时间,子过程回调函数,子过程的调用参数。
  3. 将新分配协程添加到就绪队列 ready_queue中。

  实现代码如下:

int nty_coroutine_create(nty_coroutine **new_co, proc_coroutine func, void *arg) {

    assert(pthread_once(&sched_key_once, nty_coroutine_sched_key_creator) == 0);
    nty_schedule *sched = nty_coroutine_get_sched();

    if (sched == NULL) {
        nty_schedule_create(0);
        
        sched = nty_coroutine_get_sched();
        if (sched == NULL) {
            printf("Failed to create scheduler\n");
            return -1;
        }
    }

    nty_coroutine *co = calloc(1, sizeof(nty_coroutine));
    if (co == NULL) {
        printf("Failed to allocate memory for new coroutine\n");
        return -2;
    }

    //
    int ret = posix_memalign(&co->stack, getpagesize(), sched->stack_size);
    if (ret) {
        printf("Failed to allocate stack for new coroutine\n");
        free(co);
        return -3;
    }

    co->sched = sched;
    co->stack_size = sched->stack_size;
    co->status = BIT(NTY_COROUTINE_STATUS_NEW); //
    co->id = sched->spawned_coroutines ++;
co->func = func;

    co->fd = -1;
co->events = 0;

    co->arg = arg;
    co->birth = nty_coroutine_usec_now();
    *new_co = co;

    TAILQ_INSERT_TAIL(&co->sched->ready, co, ready_next);

    return 0;
}

yield:让出CPU

void nty_coroutine_yield(nty_coroutine *co)

  参数:当前运行的协程实例
  调用后该函数不会立即返回,而是切换到最近执行resume的上下文。该函数返回是在执行resume的时候,会有调度器统一选择resume的,然后再次调用yield的。resume与yield是两个可逆过程的原子操作。

resume:恢复协程的运行权

int nty_coroutine_resume(nty_coroutine *co)

  参数:需要恢复运行的协程实例
  调用后该函数也不会立即返回,而是切换到运行协程实例的yield的位置。返回是在等协程相应事务处理完成后,主动yield会返回到resume的地方。

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