c中的多线程环境

Question

我只是试图了解多线程环境,特别是如何在c中实现一个合作的(在AVR上,但出于兴趣我想保持这种一般性).

我的问题来自于线程切换本身:我很确定我可以在汇编程序中编写它,将所有寄存器刷新到堆栈然后保存PC以便稍后返回.

怎么会在c中拉出这样的东西呢？我被告知它可以做"一切".

我意识到这是一个非常普遍的问题,因此非常感谢任何有关此主题信息的链接.

谢谢

Answer 1

你可以做到这一点setjmp/ longjmp在大多数系统上-这里是一些代码,我已经在过去的任务切换使用:

void task_switch(Task *to, int exit)
{
int tmp;
int task_errno;     /* save space for errno */

    task_errno = errno;
    if (!(tmp = setjmp(current_task->env))) {
        tmp = exit ? (int)current_task : 1;
        current_task = to;
        longjmp(to->env, tmp); }
    if (exit) {
        /* if we get here, the stack pointer is pointing into an already
        ** freed block ! */
        abort(); }
    if (tmp != 1)
        free((void *)tmp);
    errno = task_errno;
}

这取决于sizeof(int) == sizeof(void *)将指针作为参数传递给setjmp/longjmp,但这可以通过使用句柄(索引到所有任务结构的全局数组)而不是原始指针或使用静态指针来避免.

当然,棘手的部分是jmpbuf为新创建的任务设置对象,每个任务都有自己的堆栈.您可以使用带有sigaltstack的信号处理程序:

static      void                    (*tfn)(void *);
static      void                    *tfn_arg;
static      stack_t                 old_ss;
static      int                     old_sm;
static      struct sigaction        old_sa;

            Task                    *current_task = 0;
static      Task                    *parent_task;
static      int                     task_count;

static void newtask()
{
int  sm;
void (*fn)(void *);
void *fn_arg;

    task_count++;
    sigaltstack(&old_ss, 0);
    sigaction(SIGUSR1, &old_sa, 0);
    sm = old_sm;
    fn = tfn;
    fn_arg = tfn_arg;
    task_switch(parent_task);
    sigsetmask(sm);
    (*fn)(fn_arg);
    abort();
}

Task *task_start(int ssize, void (*_tfn)(void *), void *_arg)
{
Task                *volatile new;
stack_t             t_ss;
struct sigaction    t_sa;

    old_sm = sigsetmask(~sigmask(SIGUSR1));
    if (!current_task) task_init();
    tfn = _tfn;
    tfn_arg = _arg;
    new = malloc(sizeof(Task) + ssize + ALIGN);
    new->next = 0;
    new->task_data = 0;
    t_ss.ss_sp = (void *)(new + 1);
    t_ss.ss_size = ssize;
    t_ss.ss_flags = 0;
    if ((unsigned long)t_ss.ss_sp & (ALIGN-1))
        t_ss.ss_sp = (void *)(((unsigned long)t_ss.ss_sp+ALIGN) & ~(ALIGN-1));
    t_sa.sa_handler = newtask;
    t_sa.sa_mask = ~sigmask(SIGUSR1);
    t_sa.sa_flags = SA_ONSTACK|SA_RESETHAND;
    sigaltstack(&t_ss, &old_ss);
    sigaction(SIGUSR1, &t_sa, &old_sa);
    parent_task = current_task;
    if (!setjmp(current_task->env)) {
        current_task = new;
        kill(getpid(), SIGUSR1); }
    sigaltstack(&old_ss, 0);
    sigaction(SIGUSR1, &old_sa, 0);
    sigsetmask(old_sm);
    return new;
}