在C中,上下文是程式目前的執行狀態,包括暫存器(CPU內部的小儲存區域,用於在程式執行過程中儲存資料和指令)、變數和流程指令,對於切換任務至關重要。
主要功能是允許多工處理。這保證了系統可以有效率地在進程之間切換。
contexts.c 檔案已在此處提供。這是上下文如何工作的演示。
在此文件的頂部,我們注意到 ucontext.h 庫的導入。它允許您操縱執行上下文。
在下面的摘錄中,我們看到創建了 3 個上下文,這 3 個上下文將分配 STACKSIZE 大小的記憶體。
#define STACKSIZE 64 * 1024 /* tamanho de pilha das threads */ ucontext_t ContextPing, ContextPong, ContextMain;
不久之後,Ping 和 Pong 函數將在各自的上下文中執行:
void BodyPing(void *arg) { int i; printf("%s: inicio\n", (char *)arg); for (i = 0; i < 4; i++) { printf("%s: %d\n", (char *)arg, i); swapcontext(&ContextPing, &ContextPong); } printf("%s: fim\n", (char *)arg); swapcontext(&ContextPing, &ContextMain); } /*****************************************************/ void BodyPong(void *arg) { int i; printf("%s: inicio\n", (char *)arg); for (i = 0; i < 4; i++) { printf("%s: %d\n", (char *)arg, i); swapcontext(&ContextPong, &ContextPing); } printf("%s: fim\n", (char *)arg); swapcontext(&ContextPong, &ContextMain); } /*****************************************************/
在主函數中,malloc 用於保留堆疊,隨後將它們透過 uc_stack.ss_sp 分配給上下文,並使用 swapcontext 在它們之間進行切換。
int main(int argc, char *argv[]) { char *stack; printf("main: inicio\n"); getcontext(&ContextPing); stack = malloc(STACKSIZE); if (stack) { ContextPing.uc_stack.ss_sp = stack; ContextPing.uc_stack.ss_size = STACKSIZE; ContextPing.uc_stack.ss_flags = 0; ContextPing.uc_link = 0; } else { perror("Erro na criação da pilha: "); exit(1); } makecontext(&ContextPing, (void *)(*BodyPing), 1, " Ping"); getcontext(&ContextPong); stack = malloc(STACKSIZE); if (stack) { ContextPong.uc_stack.ss_sp = stack; ContextPong.uc_stack.ss_size = STACKSIZE; ContextPong.uc_stack.ss_flags = 0; ContextPong.uc_link = 0; } else { perror("Erro na criação da pilha: "); exit(1); } makecontext(&ContextPong, (void *)(*BodyPong), 1, " Pong"); swapcontext(&ContextMain, &ContextPing); swapcontext(&ContextMain, &ContextPong); printf("main: fim\n"); exit(0); }
執行程式的輸出:
main: inicio Ping: inicio Ping: 0 Pong: inicio Pong: 0 Ping: 1 Pong: 1 Ping: 2 Pong: 2 Ping: 3 Pong: 3 Ping: fim Pong: fim main: fim
透過這個,我們可以看到,即使更改上下文,「流」過函數的值仍然保留,這種情況下的一個例子是 for 索引。
你可能已經注意到有一個用於 Ping 和 Pong 上下文的 malloc,但是我們看到也有一個用於 main 的上下文,為什麼沒有一個 malloc 呢?
ContextMain 不需要單獨的堆疊,因為它在主執行緒的堆疊上操作,而 Ping 和 Pong 上下文有自己的動態分配的堆疊。
如果我創建一個上下文並且不為其分配內存,當我們使用交換時,它會進入程式的主堆疊。
此程式碼來自 Maziero 教授,在 PingPongOS 開發的子專案「Trocas de Contexto」中找到。
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