x86-64下的快速堆栈切换

Question

在x86-64下切换堆栈的最小代码是什么？我试图在Windows和Linux下实现光纤，而不使用getcontext或setjmp +内联程序集。它真的像交换$rsp和$rbp一样简单吗？因为我可以很容易地做到这一点。我只是不知道该怎么做。我对我的x86-64知识已经生疏了。

Answer 1

将RSP更改为指向不同的堆栈必须作为上下文切换的一部分来完成，它保存旧线程/光纤中的所有寄存器，并从新寄存器加载保存的体系结构状态。不仅是RBP，而且所有的RAX和R8-R15，以及RIP (通过jmp或ret)。和所有其他调用保存的体系结构状态，包括xmm6-15在Windowsx86-64上，我认为。如果您的代码曾经更改过MXCSR或x87控件寄存器，您也需要保存/恢复它们。

但是，如果您将上下文切换放到一个noinline 函数中，编译器将为一个常规函数调用(实际上在很晚的时间内返回)编写代码，而函数调用已经关闭了所有调用失败的寄存器。您不必保存调用方的zmm0-31或MPX bnd寄存器或RFLAGS。因此，可能不值得使用xsaveopt / xrstor来保存FPU / SIMD状态。

如果您不修改其他的规则，您将有一个坏的时间，因为切换到一个新的堆栈和新代码与旧寄存器基本上是相同的事情，破坏调用保存的寄存器从编译器，即违反ABI。

您不需要保存RFLAGS，因为在用户空间中唯一可以改变的是条件代码，而这些条件代码都是调用失败的。ABI /调用约定已经要求DF在函数调用/返回时是明确的。

Answer 2

上下文切换由ABI确定(必须保留被调用保存的寄存器)。boost.context已经为几个体系结构提供了一个实现。boost.fiber是基于boost.context的for：：类线程API的纤维抽象。

Answer 3

微软确实提供了西杰普、setjmp3和龙虾。他们还提供使用setjmp/longjmp。

下面的代码示例可以在用示例解释标准C库中的setjmp()和longjmp()函数上找到

/* setjmp_longjmp.c -- program handles error through 'setjmp()' */
/* and longjmp() */
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <setjmp.h>

/* declare variable of type jmp_buf */
jmp_buf resume_here;

void hello(void);

int main(void)
{
    int ret_val;

    /* Initialize 'resume_here' by calling setjmp() */
    if (setjmp(resume_here)) {


    printf("After \'longjump()\', back in \'main()\'\n");
        printf("\'jump buffer variable \'resume_here\'\' becomes "
                  "INVALID!\n");
    }
    else {
        printf("\'setjmp()\' returns first time\n");
        hello();
    }

    return 0;
}

void hello(void)
{
    printf("Hey, I'm in \'hello()\'\n");
    longjmp(resume_here, 1);

    /* other code */
    printf("can't be reached here because I did longjmp!\n");
}