週三的 stack-based coroutine 範例

jollen 發表於 May 30, 2007 11:37 PM

週三至工研院進行教育訓練，其中提到了「Linux pthread」的議題，並透過作業系統的觀念（sys_fork），簡單分析了一下為何 Linux pthread 是「bad」。在講解過程中，展示了一個 video surveillance 的應用程式，說明如何改用 event-driven / event-loop / feedback scheduling 的方式來取代傳統的 multi-threaded 架構。

此外，也提到 co-routine（協同式多工）的概念，建議可先行閱讀 [jserv] 兄的「使用 coroutine 實做 user-level thread」。

只以程式語言的技巧，來實作「多工」是一種很有用的做法，課程中，撰寫了一個「stack-based coroutine」的簡單實例，程式碼如下：

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>

int count = 0;
int state = 0;

#define CHECK_POINT      \
if (count > 3) { \
   count = 0; \
   state = 1; \
   return; \
}

int foo(void)
{
   static unsigned int i;

   switch (state) {
        case 0: goto L0;
        case 1: goto L1;
   }
L0: /* start of function */
   i = 0;

   while (1) {
      i++;
      CHECK_POINT;
L1:
      printf("i = %d\n", i);
      if (i == 30) break;
      sleep(1);
   }

   printf("---------- foo exits ------------\n");
   state = 0;
   return 0;
}

void *counter(void *p)
{
   while (1) {
      count++;
      sleep(1);
   }
}

int main(void)
{
   pthread_t tid;
   pthread_create(&tid, NULL, &counter, NULL);

   count = 0;
   state = 0;

   while (1) {
      foo();
      printf("Enter event looping ...\n");
   };
}

Stack-based coroutine 是一種基於「function call」的「交錯執行」做法，最大的用途是，我們可以在「event handler」裡埋入「check point」，以達到「協同式」多工的效果。

以下是執行結果：

$ ./co
i = 1
i = 2
i = 3
i = 4
Enter event looping ...
i = 5
i = 6
i = 7
i = 8
Enter event looping ...
i = 9
i = 10
...
Enter event looping ...
i = 29
i = 30
---------- foo exits ------------
Enter event looping ...
i = 1
i = 2
i = 3
Enter event looping ...
i = 4

非常有趣 ;-)

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