为什么每个线程都需要创建一个栈?

有四个函数A、B、C、D,地址分别为100、200、300、400;有两个线程同时执行;

1)假如只有一个栈

 

  • 函数A在线程1中执行的时候,调用了函数B,将函数A中下一条指令的地址入栈(104),然后执行函数B;
  • 函数B中又执行了Yield()函数(蓝色,Yield()的作用可以理解为切换线程),Yield()切换到地址300处的线程,执行线程2,同时将下一条指令的地址入栈(204);
  • 接下来执行函数C,同样道理调用方法D,304入栈;
  • 最后执行函数D,Yield() 会跳到地址204继续执行204;
  • 紧接着,函数B执行完,会返回,返回地址是栈顶的值(404),这里的返回地址本应该是104;

因此,多个线程共用一个栈就会出现问题!

2)每个线程一个栈

再切换线程时,同时也要切换栈,这里就需要一个数据结构TCB(Thread control block)来存储栈的指针;每个线程都有一个TCB。

 

线程2中的Yield()函数应该改写成如下格式:

void Yield(){TCB2.esp=esp; esp=TCB1.esp;jmp 204; 
}Yield(){TCB2.esp=esp; esp=TCB1.esp;jmp 204; 
}

执行过程:

 

  • 在A函数中,调用B,将地址104入栈(esp=1000);
  • 在函数B中执行Yield(),保存当前栈指针TCB1.esp =esp,同时切换栈指针esp=TCB2.esp,将地址204入栈,跳转到函数C(esp=1000);
  • 在函数C中调用函数D,将地址304入栈(esp=2000);
  • 函数D执行Yield(),保存栈指针,切换栈指针,将地址404入栈,跳转到函数B,继续执行地址204处的代码;
  • 执行完毕,执行 '}' ,弹出线程1栈的栈顶地址204,发现此处重复执行地址204处的指令;

3)最终

线程2的Yield():

void Yield(){TCB2.esp=esp; esp=TCB1.esp;
}

这样在2)中第四步执行时,不再使用jmp 204跳转,而是执行 '}' ,将线程1中的栈顶地址出栈。

 

 

 

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