christoph/lecture-operating-system-development
1
Fork 0
Code Activity

migrate coroutines to threads

Browse Source
This commit is contained in:
churl
2022-06-05 15:52:23 +02:00
parent 4840c91707
commit 717872c2d9
6 changed files with 36 additions and 102 deletions
Download Patch File Download Diff File Expand all files Collapse all files

126
c_os/kernel/threads/Thread.cc Executable file
View File

@ -0,0 +1,126 @@
/*****************************************************************************
* *
* C O R O U T I N E *
* *
*---------------------------------------------------------------------------*
* Beschreibung: Implementierung eines Koroutinen-Konzepts. *
* Die Koroutinen sind miteinander verkettet, weswegen die *
* Klasse Coroutine ein Subtyp von 'Chain' ist. *
* *
* Im Konstruktor wird der initialie Kontext der Koroutine *
* eingerichtet. Mit 'start' wird ein Koroutine aktiviert. *
* Das Umschalten auf die naechste Koroutine erfolgt durch *
* Aufruf von 'switchToNext'. *
* *
* Um bei einem Koroutinenwechsel den Kontext sichern zu *
* koennen, enthaelt jedes Koroutinenobjekt eine Struktur *
* CoroutineState, in dem die Werte der nicht-fluechtigen *
* Register gesichert werden koennen. *
* *
* Autor: Michael, Schoettner, HHU, 13.08.2020 *
*****************************************************************************/
#include "kernel/threads/Thread.h"
// Funktionen, die auf der Assembler-Ebene implementiert werden, muessen als
// extern "C" deklariert werden, da sie nicht dem Name-Mangeling von C++
// entsprechen.
extern "C" {
void Thread_start(struct ThreadState* regs);
void Thread_switch(struct ThreadState* regs_now, struct ThreadState* reg_then);
}
unsigned int ThreadCnt = 0;
/*****************************************************************************
* Prozedur: Coroutine_init *
*---------------------------------------------------------------------------*
* Beschreibung: Bereitet den Kontext der Koroutine fuer den ersten *
* Aufruf vor. *
*****************************************************************************/
void Thread_init(struct ThreadState* regs, unsigned int* stack, void (*kickoff)(Thread*), void* object) {
register unsigned int** sp = (unsigned int**)stack;
// Stack initialisieren. Es soll so aussehen, als waere soeben die
// eine Funktion aufgerufen worden, die als Parameter den Zeiger
// "object" erhalten hat.
// Da der Funktionsaufruf simuliert wird, kann fuer die Ruecksprung-
// adresse nur ein unsinniger Wert eingetragen werden. Die aufgerufene
// Funktion muss daher dafuer sorgen, dass diese Adresse nie benoetigt
// wird, sie darf also nicht terminieren, sonst kracht's.
*(--sp) = (unsigned int*)object; // Parameter
*(--sp) = (unsigned int*)0x131155; // Ruecksprungadresse (Dummy)
// Nun legen wir noch die Adresse der Funktion "kickoff" ganz oben auf
// den Stack. Wenn dann bei der ersten Aktivierung dieser Koroutine der
// Stackpointer so initialisiert wird, dass er auf diesen Eintrag
// verweist, genuegt ein ret, um die Funktion kickoff zu starten.
// Genauso sollen auch alle spaeteren Threadwechsel ablaufen.
*(--sp) = (unsigned int*)kickoff; // Adresse
// Initialisierung der Struktur ThreadState mit den Werten, die die
// nicht-fluechtigen Register beim ersten Starten haben sollen.
// Wichtig ist dabei nur der Stackpointer.
regs->ebx = 0;
regs->esi = 0;
regs->edi = 0;
regs->ebp = 0;
regs->esp = sp; // esp now points to the location of the address of kickoff
}
/*****************************************************************************
* Funktion: kickoff *
*---------------------------------------------------------------------------*
* Beschreibung: Funktion zum Starten einer Korutine. Da diese Funktion *
* nicht wirklich aufgerufen, sondern nur durch eine *
* geschickte Initialisierung des Stacks der Koroutine *
* angesprungen wird, darf er nie terminieren. Anderenfalls *
* wuerde ein sinnloser Wert als Ruecksprungadresse *
* interpretiert werden und der Rechner abstuerzen. *
*****************************************************************************/
void kickoff(Thread* object) {
object->run();
// object->run() kehrt hoffentlich nie hierher zurueck
for (;;) {}
}
/*****************************************************************************
* Methode: Coroutine::Coroutine *
*---------------------------------------------------------------------------*
* Beschreibung: Initialer Kontext einer Koroutine einrichten. *
* *
* Parameter: *
* stack Stack für die neue Koroutine *
*****************************************************************************/
Thread::Thread() : stack(new unsigned int[1024]), tid(ThreadCnt++) {
Thread_init(&regs, stack + 1024, kickoff, this); // Stack grows from top to bottom
}
/*****************************************************************************
* Methode: Coroutine::switchToNext *
*---------------------------------------------------------------------------*
* Beschreibung: Auf die nächste Koroutine umschalten. *
*****************************************************************************/
void Thread::switchTo(Thread& next) {
/* hier muss Code eingefügt werden */
Thread_switch(&this->regs, &next.regs);
}
/*****************************************************************************
* Methode: Coroutine::start *
*---------------------------------------------------------------------------*
* Beschreibung: Aktivierung der Koroutine. *
*****************************************************************************/
void Thread::start() {
/* hier muss Code eingefügt werden */
Thread_start(&this->regs);
}