TBB库中实现协程(coroutine)的源码说明

源码请见: https://github.com/oneapi-src/oneTBB/blob/master/src/tbb/co_context.h

在windows系统,TBB(也就是intel 的 oneTBB库),通过windwos fiber(纤程)来实现协程(coroutine)。

创建一个协程,代码很简洁:

inline void create_coroutine(coroutine_type& c, std::size_t stack_size, void* arg) {
    __TBB_ASSERT(arg, nullptr);
    c = CreateFiber(stack_size, co_local_wait_for_all, arg);
    __TBB_ASSERT(c, nullptr);
}

windows系统中线程(thread)与纤程(fiber)调度示意图,如下图所示

windwos中的纤程和通常说的协程类似,处在用户模式下,和内核态无关不会有切换复杂上下文的开销。一个线程一次只能执行一个纤程,实际单个线程上的上多纤程利用时间片形成并发机制。进程与线程是内核态相关的操作机制,调度过程是抢占式的。而协程调度是在用户态完成的,需要代码里显式地将CPU调度交给其他协程,这是协作式的。

在不考量多核心cpu算力扩展的情况下,只谈调度效率或者一个程序对单个cpu的利用率,协程要高效得多。而且,本质上来说,一个线程里面的协程是没有并行机制里面的数据竞争的,这意味着保证同步正确性(没有数据竞争问题)的同时具有了异步灵活性。

将 CPU 的执行从一个线程切换到另一个线程,不可避免地涉及内核调度机制,这是个昂贵的开销操作,如果两个线程经常频繁地来回切换则代价尤其大。 Windows 实现了两种机制来降低这一开销:纤程(fiber)和用户模式调度(UMS , user-mode scheduling)。
纤程使得一个应用程序可以调度它自己的“线程”的执行过程,而不必依赖于 Windows 内置的基于优先级的调度机制。纤程也常被称为“轻量”线程:从调度的角度来看,它们对于内核是不可见的,因为它们是在用户模式下在 Kemel32.dll 中实现的。为了使用纤程,首先要调用 Windows 的 ConvertThreadToFiber 函数。该函数将当前线程转变成一个正在运行的纤程。之后,在转变得到的纤程中,通过调用 CreateFiber 函数,又可以创建额外的纤程(每个纤程可以有它自己的一组纤程)。然而,与线程不同的是,纤程不会自动执行,它必须由 SwitchToFiber 函数手工选中,然后才能执行。新的纤程会一直运行,直到退出,或者调用SwitchToFiber再次选择运行另一个纤程。

感谢: https://www.cnblogs.com/5iedu/p/4830983.html

在linux系统下使用glibc中的ucontext库实现,比起基于windows纤程的协程实现,这个实现要复杂一些。

inline void create_coroutine(coroutine_type& c, std::size_t stack_size, void* arg) {
    const std::size_t REG_PAGE_SIZE = governor::default_page_size();
    const std::size_t page_aligned_stack_size = (stack_size + (REG_PAGE_SIZE - 1)) & ~(REG_PAGE_SIZE - 1);
    const std::size_t protected_stack_size = page_aligned_stack_size + 2 * REG_PAGE_SIZE;

    // Allocate the stack with protection property
    std::uintptr_t stack_ptr = (std::uintptr_t)mmap(nullptr, protected_stack_size, PROT_NONE, MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS | MAP_STACK, -1, 0);
    __TBB_ASSERT((void*)stack_ptr != MAP_FAILED, nullptr);

    // Allow read write on our stack (guarded pages are still protected)
    int err = mprotect((void*)(stack_ptr + REG_PAGE_SIZE), page_aligned_stack_size, PROT_READ | PROT_WRITE);
    __TBB_ASSERT_EX(!err, nullptr);

    // Remember the stack state
    c.my_stack = (void*)(stack_ptr + REG_PAGE_SIZE);
    c.my_stack_size = page_aligned_stack_size;

    err = getcontext(&c.my_context);
    __TBB_ASSERT_EX(!err, nullptr);

    c.my_context.uc_link = nullptr;
    // cast to char* to disable FreeBSD clang-3.4.1 'incompatible type' error
    c.my_context.uc_stack.ss_sp = (char*)c.my_stack;
    c.my_context.uc_stack.ss_size = c.my_stack_size;
    c.my_context.uc_stack.ss_flags = 0;

    typedef void(*coroutine_func_t)();

    std::uintptr_t addr = std::uintptr_t(arg);
    unsigned lo = unsigned(addr);
    unsigned hi = unsigned(std::uint64_t(addr) >> 32);
    __TBB_ASSERT(sizeof(addr) == 8 || hi == 0, nullptr);

    makecontext(&c.my_context, (coroutine_func_t)co_local_wait_for_all, 2, hi, lo);
}

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mfbz.cn/a/61773.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系我们进行投诉反馈qq邮箱809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

接口测试—知识速查(Postman)

文章目录 接口测试1. 概念2. 原理3. 测试流程4. HTTP协议4.1 URL的介绍4.2 HTTP请求4.2.1 请求行4.2.2 请求头4.2.3 请求体4.2.4 完整的HTTP请求示例 4.3 HTTP响应4.3.1 状态行4.3.2 响应头4.3.3 响应体4.3.4 完整的HTTP请求示例 5. RESTful接口规范6. 测试用例的设计思路6.1 单…

Spring boot 集成 Skywalking 配置 || Skywalking 打不开【已解决】

一、Skywalking官网 Apache SkyWalking 1.下载Skywalking APM (如果下载最新的,双击打开闪退,选老点的版本) 2. 下载 Skywalking Agents 如果下载太慢,建议复制下载链接,然后用下载器下载,比…

BeanFactory和ApplicationContext容器

1.BeanFactory容器 在Spring容器中,BeanFactory是IOC容器中的最顶级的接口,是最基础的版本,里面定义了管理bean的基本方法,如:获取bean、判断是否存在等等方法。 BeanFactory下面有很多的实现类,各有职责&…

js:使用LetterAvatar通过canvas实现浏览器中生成字母头像

实现效果 LetterAvatar的原理就是利用了浏览器对象canvas 在线体验:https://mouday.github.io/tools/pages/letter-avatar/index.html LetterAvatar.js 完整代码 /** LetterAvatar* * Artur Heinze* Create Letter avatar based on Initials* based on https:/…

保留网络:大型语言模型的Transformer继任者

原文信息 原文题目:《Retentive Network: A Successor to Transformer for Large Language Models》 原文引用:Sun Y, Dong L, Huang S, et al. Retentive Network: A Successor to Transformer for Large Language Models[J]. arXiv preprint arXiv:2…

装饰器模式(C++)

定义 动态(组合)地给一个对象增加一些额外的职责。就增加功能而言,Decorator模式比生成子类(继承)更为灵活(消除重复代码&减少子类个数)。 一《设计模式》 GoF 装饰器模式(Decorator Pattern)允许向一个现有的对象添加新的功能&#xf…

MongoDB 6.0.8 安装配置

一、前言 MongoDB是一个基于分布式文件存储的数据库。由C语言编写。旨在为WEB应用提供可扩展的高性能数据存储解决方案。在高负载的情况下,添加更多的节点,可以保证服务器性能。 MongoDB 将数据存储为一个文档,数据结构由键值(key>value…

【Linux:线程池】

文章目录 1 线程池概念2 第一个版本的线程池3 第二个版本的线程池4 第三个版本的线程池5 STL中的容器以及智能指针的线程安全问题6 其他常见的各种锁7 读者写者问题(了解) 1 线程池概念 一种线程使用模式。线程过多会带来调度开销,进而影响缓存局部性和整体性能。而…

【绪论0】

#pic_center R 1 R_1 R1​ R 2 R^2 R2 目录 知识框架No.0 引言No.1 操作系统的概念功能和定义一、操作系统的概念和定义1、电脑的演变 二、操作系统的功能和目标 No.2 操作系统的特征一、并发二、共享三、虚拟四、异步 No.3 操作系统的发展与分类一、手工操作阶段二、批处理阶段…

elementui Cascader 级联选择使用心得

相信大家对于elementui并不陌生,作为适配Vue的优秀UI框架之一,一直被所有的开发者痛并快乐着。今天要记录的就是里边的主角之一Cascader。 首先先介绍一下Cascader ---> 当一个数据集合有清晰的层级结构时,可通过级联选择器逐级查看并选择…

IDEA超强XSD文件编辑插件-XSD / WSDL Visualizer

前言 XSD / WSDL Visualizer可以简化XML架构定义(XSD)和WSDL文件编辑过程; 通过使用与IntelliJ无缝集成的可视化编辑器,转换处理XSD和WSDL文件的方式。告别导航复杂和难以阅读的代码的挫败感,迎接流线型和直观的体验。 插件安装 在线安装 IntelliJ IDE…

6.物联网操作系统信号量

一。信号量的概念与应用 信号量定义 FreeRTOS信号量介绍 FreeRTOS信号量工作原理 1.信号量的定义 多任务环境下使用,用来协调多个任务正确合理使用临界资源。 2.FreeRTOS信号量介绍 Semaphore包括Binary,Count,Mutex; Mutex包…

【面试题】位图

文章目录 位图如何添加数据如何删除数据代码实现给100亿个整数,如何找到只出现一次的数字代码实现给两个文件,分别有100亿个整数,但只有1g内存,如何找到文件的交集?1个文件有100亿个int,1G内存,…

EventBus 开源库学习(一)

一、概念 EventBus是一款在 Android 开发中使用的发布-订阅事件总线框架,基于观察者模式,将事件的接收者和发送者解耦,简化了组件之间的通信,使用简单、效率高、体积小。 一句话:用于Android组件间通信的。 二、原理…

插入排序讲解

插入排序(Insertion-Sort)一般也被称为直接插入排序。对于少量元素的排序,它是一个有效的算法。插入排序是一种最简单的排序方法,它的基本思想是将一个记录插入到已经排好序的有序表中,从而一个新的、记录数增1的有序表…

【Linux命令详解 | pwd命令】Linux系统中用于显示当前工作目录的命令

文章标题 简介一,参数列表二,使用介绍1. pwd命令的基本使用2. pwd命令中的参数3. pwd命令的工作机制4. pwd命令的实际应用 总结 简介 pwd命令是Linux中的基础命令之一,使用该命令可以快速查看当前工作目录。在掌握Linux命令时,pw…

golang函数传参——值传递理解

做了五年的go开发,却并没有什么成长,都停留在了业务层面了。一直以为golang中函数传参,如果传的是引用类型,则是以引用传递,造成这样的误解,实在也不能怪我。我们来看一个例子,众所周知&#xf…

单例模式(C++)

定义 保证一个类仅有一个实例,并提供一个该实例的全局访问点。 应用场景 在软件系统中,经常有这样一些特殊的类,必须保证它们在系统中只存在一个实例,才能确保它们的逻辑正确性、以及良好的效率。如何绕过常规的构造器,提供一种…

微信小程序iconfont真机渲染失败

解决方法: 1.将下载的.woff文件在transfonter转为base64, 2.打开网站,导入文件,开启base64按钮,下载转换后的文件 3. 在下载解压后的文件夹中找到stylesheet.css,并复制其中的base64 4. 修改index.wxss文…