每日一问09 协程的本质

FQA

• 协程解决了什么问题。
• 协程在什么场景下使用。
• 协程切换原理

abstract

• 并发不是并行(拆分独立的任务)
• 协程切换，本质是函数运行时上下文切换
• 协程函数上下文：寄存器数据 + 内存数据。

concrete

并发是两个队列交替使用一台咖啡机，并行是两个队列同时使用两台咖啡机

协程 的发明主要是为了解决 Concurrency（并发） 问题，

而 线程 的发明主要解决的 Parallelism（并行） 问题。

并发是是一个设计架构，协程用同步思想代替异步实现。

画重点

• 理解协程切换原理，首先需要理解函数的运行原理。（《x86-64 下函数调用及栈帧原理》）
• 协程是啥？它本质上就是一个函数体，与普通函数相比，它只是特殊一点而已。
• 协程函数上下文：寄存器数据 + 内存数据。
• 协程切换（yield/resume）本质是函数运行时上下文切换。
• 系统默认为函数运行时分配堆栈内存，而 libco 为协程函数分配堆空间（独立栈/共享栈）使其工作。
• libco 切换核心源码在 co_routine.cpp/co_swap()/coctx_swap()，coctx_swap 通过汇编实现。
• 汇编源码的理解，关键对 call/ret 这两个汇编指令理解：call 调用函数，ret 返回函数运行地址；当执行这两个指令时寄存器和程序是如何在内存上压栈出栈的。
• 用 lldb / gdb 走一下 coctx_swap 这段汇编源码逻辑，观察寄存器与内存数据的变化。

遗留问题：

普通函数递归相互调用 出现栈异常现象 【一直增加新的栈空间】

协程为什么不会出现，他也不是反复调用的吗？【在已经的栈上jump跳转】

协程切换却能将当前运行的函数，切换到另外一个函数运行，这是协程的神奇之处。

参考：

https://wenfh2020.com/2020/12/17/libco-switch/