SRS是单进程、单线程、多协程结构，协程(coroutine)背景以后再介绍，这篇文章介绍协程的重要基础，理解了这个基础，后续就容易看懂协程，也能更好的使用协程。
SRS的线程模型，未来会改进成
单进程、多线程、多协程架构，相关背景和原因请看#2188。
协程就是用户空间的轻量线程，或者说是用户空间创建的伪线程，既然是创建了线程，就需要实现函数调用。简单来说，协程和线程切换的过程是类似的，只不过是用户空间实现的切换：
-
_st_md_cxt_save：保存当前函数信息信息到内存，后续可以跳转到这个函数。 -
_st_md_cxt_restore：从内存恢复函数的信息，跳转到这个协程。
那么到底需要保存什么信息，又需要恢复哪些信息？这就涉及到了函数是如何调用的，寄存器都用来保存什么信息。
Code
我们写个简单的函数：
// g++ frame0.cpp -g -O0 -o frame && gdb frame
#include
#include
int callee(int a, long b) {
int c = a;
c += (int)b;
return c;
}
void caller() {
int v = callee(10, 20);
printf("v=%d\n", v);
}
int main(int argc, char** argv) {
caller();
return 0;
}
代码可以直接从Docker中获取、编译和调试：
docker run --rm --privileged -it -w /srs/trunk/research/frame \
ossrs/srs:study cat frame0.cpp
# 国内建议用阿里云的镜像
docker run --rm --privileged -it -w /srs/trunk/research/frame \
registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/ossrs/srs:study \
cat frame0.cpp
Docker的使用详细请参考srs-docker: study。
GDB
编译代码，用GDB启动调试：
docker run --rm --privileged -it -w /srs/trunk/research/frame \
registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/ossrs/srs:study \
bash -c 'g++ frame0.cpp -g -O0 -o frame && gdb frame'
设置断点在main函数：
(gdb) b main
(gdb) run
关于常用汇编的GDB指令：
-
layout pre：切换到TUI(文本图形模式)，可以多次切换选择不同的layout，可以看到汇编和寄存器。 -
CTRL + x：快捷键，在TUI和非TUI模式下切换；可以配合layout pre使用。 -
si：汇编指令单步执行，每次只执行一行汇编。由于一行C代码可能对应多行汇编，所以函数调用时需要看每行汇编的执行。 -
p $rax或p /x $rax：查看寄存器rax的内容。 -
x /2xa 0x7ffe490993d8：查看内存块中的指针，以8字节为单元查看。
如下图所示，切换到寄存器模式：
搭建好环境，我们就可以分析执行函数都调用了哪些汇编，寄存器又有和变化。
函数调用过程
分析caller()调用callee()函数的汇编代码：
0x40058c callq 0x40055d
callq这个指令，自动保存了caller的rip到栈：
# 执行callq之前，栈rsp是
$rsp = (void *) 0x7ffe490993e0
# 执行callq这条汇编之后，栈向下移动了8字节：
$rsp = (void *) 0x7ffe490993d8
# 可以看到，是将rip值保存到了栈，也就是caller的入口地址：
(gdb) x/1xa 0x7ffe490993d8
0x7ffe490993d8: 0x400591
进入callee函数时，有两条汇编做了初始化：
# 将rbp，这时候还是caller的rbp放到堆栈
0x40055d push %rbp
# 将rsp也就是callee函数当前的栈，放入rbp
0x40055e mov %rsp,%rbp
# 执行后，栈继续向下移动8字节(push指令)，并设置了rbp
$rsp = (void *) 0x7ffe490993d0
$rbp = (void *) 0x7ffe490993d0
此时，栈中就保存了两个重要的信息，就是caller的rip和rbp：
(gdb) x/2xa 0x7ffe490993d0
0x7ffe490993d0: 0x7ffe490993f0 0x400591
总结如下图所示：
callee的
rbp前两个指针，16字节，就是caller的rip和fp/rbp。
为何要保存这个信息呢？这两个信息实际上就是函数的入口和栈地址，也可以在函数中获取调用堆栈。比如，我们进入callee后，根据这两个信息，可以知道整个调用链：
# 在callee中，查看callee的`rbp`指向的栈的两个指针
# rip 0x400591，就是caller的入口
# rbp 0x7ffe490993f0，就是caller的rbp
(gdb) x/2xa $rbp
0x7ffe490993d0: 0x7ffe490993f0 0x400591
# 由于知道了caller的rbp，可以继续查看上一层的调用信息：
# rip 0x4005be，就是main函数
# rbp 0x7ffe49099410，就是main的rbp了
(gdb) x/2xa 0x7ffe490993f0
0x7ffe490993f0: 0x7ffe49099410 0x4005be
# 还可以继续查看，最终入口是glibc的这个函数：
(gdb) x/2xa 0x7ffe49099410
0x7ffe49099410: 0x0 0x7f1608e8f555 <__libc_start_main+245>
为了方便，还有个
fp寄存器，一般就等于rbp，但是并非所有都是这么实现。
我们在gdb中，一般通过bt查看调用堆栈，显示的地址就是rip：
(gdb) bt
#0 0x000000000040056b in callee (a=10, b=20) at frame0.cpp:9
#1 0x0000000000400591 in caller () at frame0.cpp:15
#2 0x00000000004005be in main (argc=1, argv=0x7ffec0b642c8) at frame0.cpp:20
(gdb) p $rip
$45 = (void (*)(void)) 0x40056b
(gdb) x/2xa $rbp
0x7ffec0b641a0: 0x7ffec0b641c0 0x400591
关于参数rdi/rsi/rdx/rcx/r8/r9和返回值rax，我们以另外一个例子说明。
长参数函数调用
下面是一个有很多参数的程序的例子：
docker run --rm --privileged -it -w /srs/trunk/research/frame \
registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/ossrs/srs:study \
cat cat frame1.cpp
编译代码，用GDB启动调试：
docker run --rm --privileged -it -w /srs/trunk/research/frame \
registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/ossrs/srs:study \
bash -c 'g++ frame1.cpp -g -O0 -o frame && gdb frame'
调试后，总结如下图所示：
- 返回值是
rax。 - 第一个参数
rdi，第二个rsi，第三个是rdx，第四个是rcx，第五个是r8，第六个是r9，再往后就在rsp堆栈往上存储。