ST源码分析-st_thread_create - 弦外之音

发表于 2023-4-21 12:23

上面的代码，ST_KEYS_MAX 等于 16，(void *) 在 32位占 4字节，在 64 位占 8字节。所以上面的代码逻辑是从之前申请的内存里面拿出 16 * 8 个字节的内存存储协程的私有数据，这块内存在 ST 代码里没有使用，是留给使用者自由发挥的。想存什么就存什么变量 ptds 的全称是 private_data，ptds 指向数据的开始地址。

sp = sp - sizeof(_st_thread_t);
thread = (_st_thread_t *) sp;

发表于 2023-4-21 12:23

再从之前申请的内存里面拿出 sizeof(_st_thread_t) 大小的内存来存储 _st_thread_t 协程。

/* Make stack 64-byte aligned */
if ((unsigned long)sp & 0x3f)
sp = sp - ((unsigned long)sp & 0x3f);
stack->sp = sp - _ST_STACK_PAD_SIZE;

发表于 2023-4-21 12:25

上面的代码就是把 sp 做 64位对齐，最后再拿走 _ST_STACK_PAD_SIZE 大小的内存，_ST_STACK_PAD_SIZE 等于 128 。

发表于 2023-4-21 12:25

上面全部代码执行完之后，栈的内存布局如下：

发表于 2023-4-21 12:25

从上图可以看出，stack->stk_bottom ~ stack->stk_sp 中间的空白区域，这块区域是协程函数局部变量用的。

发表于 2023-4-21 12:25

继续分析 st_thread_create() 的后续代码逻辑。

memset(thread, 0, sizeof(_st_thread_t));
memset(ptds, 0, ST_KEYS_MAX * sizeof(void *));

/* Initialize thread */
thread->private_data = ptds;
thread->stack = stack;
thread->start = start;
thread->arg = arg;

发表于 2023-4-21 12:26

上面这些都是变量操作，初始化逻辑，跳过，继续看下面代码。

_ST_INIT_CONTEXT(thread, stack->sp, _st_thread_main);

发表于 2023-4-21 12:26

_ST_INIT_CONTEXT 实际上就是 MD_INIT_CONTEXT，我的环境是 Linux + x86_64，所以MD_INIT_CONTEXT 宏定义如下：

#define MD_INIT_CONTEXT(_thread, _sp, _main) \
  ST_BEGIN_MACRO                            \
  if (MD_SETJMP((_thread)->context))       \
_main();                               \
  MD_GET_SP(_thread) = (long) (_sp);       \
  ST_END_MACRO

发表于 2023-4-21 12:26

_ST_INIT_CONTEXT 实际上就是 MD_INIT_CONTEXT，我的环境是 Linux + x86_64，所以MD_INIT_CONTEXT 宏定义如下：

#define MD_INIT_CONTEXT(_thread, _sp, _main) \
  ST_BEGIN_MACRO                            \
  if (MD_SETJMP((_thread)->context))       \
_main();                               \
  MD_GET_SP(_thread) = (long) (_sp);       \
  ST_END_MACRO

发表于 2023-4-21 12:31

_st_md_cxt_save 函数的汇编实现如下：

.globl _st_md_cxt_save
      .type _st_md_cxt_save, @function
      .align 16
_st_md_cxt_save:
      /*
      * Save registers.
      */
      movq %rbx, (JB_RBX*8)(%rdi)
      movq %rbp, (JB_RBP*8)(%rdi)
      movq %r12, (JB_R12*8)(%rdi)
      movq %r13, (JB_R13*8)(%rdi)
      movq %r14, (JB_R14*8)(%rdi)
      movq %r15, (JB_R15*8)(%rdi)
      /* Save SP */
      leaq 8(%rsp), %rdx
      movq %rdx, (JB_RSP*8)(%rdi)
      /* Save PC we are returning to */
      movq (%rsp), %rax
      movq %rax, (JB_PC*8)(%rdi)
      xorq %rax, %rax
      ret
      .size _st_md_cxt_save, .-_st_md_cxt_save

发表于 2023-4-21 12:31

回到 MD_SETJMP((_thread)->context) 这里的 context 是一个 jmp_buf 的结构， jmp_buf 是操作系统提供的

发表于 2023-4-21 12:31

为了理清楚 MD_SETJMP((_thread)->context) 这句代码干了什么事情，需要一步一步分析。

MD_SETJMP((_thread)->context) 等于 _st_md_cxt_save(env)，_st_md_cxt_save 是一个汇编函数，之前没有讲过汇编函数，如果传参，这个参数是怎么压进去堆栈，寄存器又是如何变换，现在就用 gdb 演示一次。

发表于 2023-4-21 12:48

命令如下：

gdb ./obj/lookupdns
# 设置参数
set args xianwaizhiyin.net www.baidu.com
# 断点 1
b *st_thread_create
# 断点 2
b sched.c:588
# 查看寄存器
layout regs
# 查看 C 源码
layout src
# 查看汇编源码
layout asm
# 打印地址
print &(thread->context)

发表于 2023-4-21 12:49

发表于 2023-4-21 12:49

如上图所示，在调 callq 之前，rax 跟 rdi 的值就是 thread->context 的内存地址。所以参数 env 是通过 rdi 寄存器传进去给 _st_md_cxt_save 函数用的。

发表于 2023-4-21 21:25

ptds 的全称应该是 pthread_data_register

发表于 2023-4-21 21:26

sp 的全称是啥

发表于 2023-4-21 21:28

stack point

发表于 2023-4-21 21:30

用什么获取操作系统的内存页大小

发表于 2023-4-21 21:31

langgq 发表于 2023-4-21 21:30
用什么获取操作系统的内存页大小

getpagesize()

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