协程

1 进程、线程、协程

最开始，为了为了达到并发的，充分利用cpu的目的，引入了进程，进程作为一个cpu一段时间的描述。切换进程的时候，需要保存上下文，切换cr3寄存器，tss段中的栈等等操作。

因为进程切换代价太大，因此出现线程，共享了进程的资源，因此同一进程中的线程切换的时候，需要切换的上下文比进程间切换更少。

线程和进程的切换都需要陷入内核态。为了追求效率，我们在线程中（其实是单线程模型）中实现在用户态的调度逻辑，也就是说一个线程中做到多个函数并发执行（注意不是并行），在用户态为每个协程维护调用上下文。

一个线程中的多个协程共享线程中时间片。

2 协程的有点

因为协程是在用户态实现切换逻辑，并维护上下文，因此：

1. 跨平台
2. 跨体系架构
3. 无线程、进程的切换开销
4. 协程一般都是但线程模型，因此无锁的开销。

但是不能充分利用多核，因此通常是多进程单线程模型。

3 协程

协程是语言内建的机制。

4 协程与函数

每个函数都有一个调用点，一个返回点，是固定的。函数可以嵌套，A函数可以调用B，B还可以在调用C。这是通过栈的机制来实现的，后进先出。

但是协程，在判断执行到特定的语句的时候，可以通过特定的语法（比如切出操作是由 co_yield_ct()）跳转到别的协程去执行。然后从主协程再切换回某个协程。（co_resume ）

也就是说协程需要主动让出CPU时间（一个线程的时间分片），由程序员控制协程的调度。

协程不共享栈，因此在协程切换的时候，需要使用汇编，更换栈。

4 libco

协程切换文章     libco地址

libco是腾讯开源的一个协程库。

一个线程中存在多个协程，协程之间的栈是不同享的。因为libco没有使用操作系统提供的栈，应该是自己为每个协程。malloc了一块内存。

然后通过改变sp寄存器的方式切换不同的栈，通过修改不同栈中地址配合ret指令，控制cs：ip寄存器的指向。从而达到了保存协程上下文，修改sp指针，修改栈中保存的返回地址，pop寄存器恢复协程上下文，ret返回修改cs:ip寄存器的方式切换线程执行流从而切换了协程。

5 用户态线程

线程最开始的时候有一个用户态线程和内核态线程之分，但那时候貌似没有异步，因此一个进程中的某个线程阻塞，整个进程就会阻塞。但是有异步，就不会这样了。