两百行Rust代码解析绿色线程原理（四）一个绿色线程的实现
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晴时不见荷
2024-10-30 10:26:05
为了确保运行时有足够的内存空间，我们将 `DEFAULT_STACK_SIZE` 设置为 2 MB，并将 `MAX_THREADS` 定义为 4，以适应当前的需求。运行时的核心是 `Runtime` 结构，它包含一个线程数组和一个指向当前执行线程的 `current` 字段。每个 `Thread` 结构存储线程标识、栈、上下文（用于恢复 CPU 状态）以及状态枚举。
状态枚举包括：新线程的初始状态 `Available`，代表线程已准备好执行；`Running` 表示线程正在执行；`Finished` 指示线程已完成。`ThreadContext` 则包含了用于恢复执行的寄存器数据。
运行时初始化时会创建基础线程，将其设置为 `Running` 状态，并确保循环运行，直到所有任务完成。线程实例化后，当前线程被设置为第一个线程。我们通过 `yield` 调用和 `t_return` 函数管理线程状态和任务完成。`yield` 函数遍历所有线程，寻找处于 `Ready` 状态的线程来执行，而 `t_return` 则在任务完成时处理线程状态的更新。
绿色线程的核心在于 `t_yield` 函数，它实现了线程调度逻辑。在函数内部，我们检查是否有线程处于 `Ready` 状态，如果存在则更新线程状态，并执行上下文切换。`spawn` 函数则负责初始化新线程，通过创建可用线程和设置栈、上下文以及状态来实现。`guard` 和 `switch` 函数协同工作，确保线程在完成任务后正确退出并释放资源。
实现结束后，我们得到一个简单但功能完善的绿色线程示例，两个线程交替执行，直至完成。这展示了如何构建基础运行时，实现线程调度和上下文切换，以及如何处理线程状态和内存分配。感谢您一路阅读，希望这为理解和实现绿色线程提供了清晰的指南。
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