• PROCESS_YIELD()宏和C语言的switch语句< contiki学习笔记之七>


          写在前面:  按照main()函数的代码一行一行的分析,该是看到了 etimer_process 这个位置。但是etimer_process实现里的一个宏 PROCESS_YIELD()引出了很多故事,于是单独把整个宏的东西整理成笔记,贴出来,和学习contiki的伙伴分享。

        在说这个宏之前,得先记下c 语言的switch()遭遇。

        switch()从表面上来看,或许应该是非常简单的问题--C语言的基本功吧。它的使用方式,按照常规来说,如下图所示:

    好吧,那就贴一段常规的代码:

     1 int main(void)
     2 {
     3     int k = 1;
     4     switch(k) {
     5         case 0: printf("good job!
    ");break;
     6         case 1: printf("hello world!
    ");break;
     7         default:break;
     8     }
     9     return 0;
    10 }

    很规矩的一段switch()的代码,几乎是所有C语言书上的教程。输出结果就不再说了。Hello world 嘛。

    再来看一段:

     1 int main(void)
     2 {
     3     int k = 1;
     4     switch(k) {
     5         case 0:
     6             do{
     7                 printf("good job !
    ");
     8                 case 1:                     printf("Hello world!
    ");
    11                 }while(0);
    12             };
    13             return 0;
    14 }

    这段呢? 能编译通过吗?能执行吗?或者,结果如何?

    在QQ群里问了一些,众说纷纭,其中有怀疑者,有否定者,还有猜测者。最难堪的是,有大牛知道这个程序的原理,然后直接让我看C语言书..  

    在这种鄙视下,果断的使用以下这个命令:

    gcc -S test.c

    生成了 test.s文件

    打开如下:

     1     .file    "test.c"
     2     .section    .rodata
     3 .LC0:
     4     .string    "good job !"
     5 .LC1:
     6     .string    "Hello world!"
     7     .text
     8     .globl    main
     9     .type    main, @function
    10 main:
    11 .LFB0:
    12     .cfi_startproc
    13     pushq    %rbp
    14     .cfi_def_cfa_offset 16
    15     .cfi_offset 6, -16
    16     movq    %rsp, %rbp
    17     .cfi_def_cfa_register 6
    18     subq    $16, %rsp
    19     movl    $1, -4(%rbp)
    20     movl    -4(%rbp), %eax
    21     testl    %eax, %eax
    22     je    .L3
    23     cmpl    $1, %eax
    24     je    .L4
    25     jmp    .L2
    26 .L3:
    27     movl    $.LC0, %edi
    28     call    puts
    29 .L4:
    30     movl    $.LC1, %edi
    31     call    puts
    32 .L2:
    33     movl    $0, %eax
    34     leave
    35     .cfi_def_cfa 7, 8
    36     ret
    37     .cfi_endproc
    38 .LFE0:
    39     .size    main, .-main
    40     .ident    "GCC: (GNU) 4.8.2 20131212 (Red Hat 4.8.2-7)"
    41     .section    .note.GNU-stack,"",@progbits

          好吧,简略的说下这个汇编代码,其中 .LC0  .LC1里面放了我们要打印的字符串。第10行开始是main()的入口地址。然后下面的第26行.L3 和第29行.L4,就是分别打印了.LC0和.LC1里面的字符串。

          像C语言一样,从Main()开始看吧 <中间杂乱的就略过了>,

          第21行, testl 指令开始测试 %eax是正数负数还是0,然后下一条  je  指令,在汇编中表示相等/为0   的话就跳转到某个地方去,这里就跳转到.L3里面去。  

          第23行,cmpl 指令,就是检测  %eax 寄存器的值是否为 1,。若是,则跳转到某个地方去,这里就跳转到.L4里面去。

          第31行和36行,都call 了 puts函数,其实就是gcc 把printf()偷换成了puts吧。

          解释的就这么多,其他无非就是push  pop的操作。这是汇编最爱干的事情。

          另外就是,上面的解释中,不断的使用了 "跳转" 一词,那么,还有一个关键字,在C语言中也是跳转功能,那就是 goto。

         那么,按照上面的思路来说,switch()语句的底层实现,其实就是一个goto原理:先是判断一个值,然后根据这个值跳到某个地方去,这个地方用标签标出来。那么switch(k)这个时候就是在对值进行判断,case 就是那个标签,至于其中goto 被隐含了。一般的人不知道,但是编译器知道---这就足够了。

        一言以蔽之: switch() = 判断 + Lable + goto. --->case语句随便写在switch(){}里面的某个位置,都无所谓了(如果没有break 和return的话)。

        那么,这还是教科书上的switch()吗? 答案有待商榷。但是,按照这段汇编,我们上面那段怪怪的C语言,结果有了,当K = 1的时候,"Hello world";当k = 0的时候,"good job"  "Hello world". 现在是case 0语句里面套了一个case 1语句,若有兴趣,可以在case 1里面再套一个case 2子句,然后把k = 2 看看结果如何....

    好吧,switch()就先说在这里。接下来看PROCESS_YIELD()宏的展开。

    --------------------------------------------------------------------------------------------------

    PROCESS_YIELD()宏

    contiki/./core/sys/process.h:

    1 #define PROCESS_YIELD()             PT_YIELD(process_pt)

    PROCESS_YIELD 被 PT_YIELD替换掉:

    PT_YIELD(pt)

    contiki/./core/sys/pt.h

    1  #define PT_YIELD(pt)                
    2    do {                      
    3      PT_YIELD_FLAG = 0;              
    4      LC_SET((pt)->lc);               
    5      if(PT_YIELD_FLAG == 0) {            
    6        return PT_YIELDED;            
    7      }                       
    8    } while(0)

    先把其中的 LC_SET()宏也打开吧:

    contiki/./core/sys/lc-switch.h

    1  #define LC_SET(s) s = __LINE__; case __LINE__:

    回溯一下,PROCESS_YIELD()宏被替换成这个样子:

    1             do {
    2                 PT_YIELD_FLAG = 0;
    3                 (process_pt)->lc = __LINE__;
    4                 case __LINE__:
    5                     if(PT_YIELD_FLAG == 0) {
    6                         return PT_YIELDED;
    7                     }        
    8             }while(0);    

    说明:

     PT_YIELD_FLAG 这个是在 PROCESS_BEGIN()宏中的产物,一个char 型变量,在PROCESS_BEGIN()中被初始化成了 1。当然在PROCESS_END()里面也有它,并把它置为0了。当然,在PROCESS_YIELD()这里也有它。

    (process_pt)->lc = __LINE__;  就是把程序当前行给保存下来了。<但并没有保存现场>

    case __LINE__:  这个肯定要和switch()配合用,而且,当switch()的测试值为这个 __LINE__的时候,就跳到这个case里面去执行。

    if(PT_YIELD_FLAG == 0) {
    return PT_YIELDED;
    }

    这就没解释的必要了,无非就是在某种条件下,是继续执行程序还是直接返回去了。

    但,就上面展开的8行代码,铺陈开了故事的所有脉络....

    关键字:  contiki  switch 汇编

     

        

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/chineseboy/p/3870822.html
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