129 lines
6.8 KiB
C++
Executable File
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* C O R O U T I N E *
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* *
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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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* *
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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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* *
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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(unsigned int esp);
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// NOTE: Only when backing up the previous thread the esp get's updated,
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// so only esp_pre is a pointer
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void Thread_switch(unsigned int* esp_prev, unsigned int esp_next);
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}
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unsigned int ThreadCnt = 1; // Skip tid 0 as the scheduler indicates no preemption with 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(unsigned int* esp, unsigned int* stack, void (*kickoff)(Thread*), void* object) {
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// NOTE: c++17 doesn't allow register
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// register unsigned int** sp = (unsigned int**)stack;
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// 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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// I thought this syntax was a bit clearer than decrementing a pointer
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stack[-1] = (unsigned int)object;
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stack[-2] = 0x131155U;
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stack[-3] = (unsigned int)kickoff;
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stack[-4] = 0; // EAX
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stack[-5] = 0; // ECX
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stack[-6] = 0; // EDX
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stack[-7] = 0; // EBX
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stack[-8] = (unsigned int)&stack[-3]; // ESP
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stack[-9] = 0; // EBP
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stack[-10] = 0; // ESI
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stack[-11] = 0; // EDI
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stack[-12] = 0x200U;
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*esp = (unsigned int)&stack[-12];
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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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[[noreturn]] 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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while (true) {}
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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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* *
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* Parameter: *
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* stack Stack für die neue Koroutine *
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Thread::Thread(char* name) : stack(new unsigned int[1024]), esp(0), log(name), name(name), tid(ThreadCnt++) {
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log.info() << "Initialized thread with ID: " << this->tid << " (" << name << ")" << endl;
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Thread_init(&esp, &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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// log.trace() << name << ":: Has esp " << hex << esp << endl;
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Thread_switch(&esp, next.esp);
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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() const {
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/* hier muss Code eingefügt werden */
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Thread_start(this->esp);
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}
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