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