liuxiaolong
2021-07-20 58d904a328c0d849769b483e901a0be9426b8209
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
527
528
529
530
531
532
533
534
535
536
537
538
539
540
541
542
543
544
545
546
547
548
549
550
 
//          Copyright Oliver Kowalke 2017.
// Distributed under the Boost Software License, Version 1.0.
//    (See accompanying file LICENSE_1_0.txt or copy at
//          http://www.boost.org/LICENSE_1_0.txt)
 
#ifndef BOOST_CONTEXT_CONTINUATION_H
#define BOOST_CONTEXT_CONTINUATION_H
 
#include <boost/predef.h>
#if BOOST_OS_MACOS
#define _XOPEN_SOURCE 600
#endif
 
extern "C" {
#include <ucontext.h>
}
 
#include <boost/context/detail/config.hpp>
 
#include <algorithm>
#include <cstddef>
#include <cstdint>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <functional>
#include <memory>
#include <ostream>
#include <system_error>
#include <tuple>
#include <utility>
 
#include <boost/assert.hpp>
#include <boost/config.hpp>
 
#include <boost/context/detail/disable_overload.hpp>
#if defined(BOOST_NO_CXX14_STD_EXCHANGE)
#include <boost/context/detail/exchange.hpp>
#endif
#include <boost/context/detail/externc.hpp>
#if defined(BOOST_NO_CXX17_STD_INVOKE)
#include <boost/context/detail/invoke.hpp>
#endif
#include <boost/context/fixedsize_stack.hpp>
#include <boost/context/flags.hpp>
#include <boost/context/preallocated.hpp>
#if defined(BOOST_USE_SEGMENTED_STACKS)
#include <boost/context/segmented_stack.hpp>
#endif
#include <boost/context/stack_context.hpp>
 
#ifdef BOOST_HAS_ABI_HEADERS
# include BOOST_ABI_PREFIX
#endif
 
namespace boost {
namespace context {
namespace detail {
 
// tampoline function
// entered if the execution context
// is resumed for the first time
template< typename Record >
static void entry_func( void * data) noexcept {
    Record * record = static_cast< Record * >( data);
    BOOST_ASSERT( nullptr != record);
    // start execution of toplevel context-function
    record->run();
}
 
struct BOOST_CONTEXT_DECL activation_record {
    ucontext_t                                                  uctx{};
    stack_context                                               sctx{};
    bool                                                        main_ctx{ true };
    activation_record                                       *    from{ nullptr };
    std::function< activation_record*(activation_record*&) >    ontop{};
    bool                                                        terminated{ false };
    bool                                                        force_unwind{ false };
#if defined(BOOST_USE_ASAN)
    void                                                    *   fake_stack{ nullptr };
    void                                                    *   stack_bottom{ nullptr };
    std::size_t                                                 stack_size{ 0 };
#endif
 
    static activation_record *& current() noexcept;
 
    // used for toplevel-context
    // (e.g. main context, thread-entry context)
    activation_record() {
        if ( BOOST_UNLIKELY( 0 != ::getcontext( & uctx) ) ) {
            throw std::system_error(
                    std::error_code( errno, std::system_category() ),
                    "getcontext() failed");
        }
    }
 
    activation_record( stack_context sctx_) noexcept :
        sctx( sctx_ ),
        main_ctx( false ) {
    } 
 
    virtual ~activation_record() {
    }
 
    activation_record( activation_record const&) = delete;
    activation_record & operator=( activation_record const&) = delete;
 
    bool is_main_context() const noexcept {
        return main_ctx;
    }
 
    activation_record * resume() {
        from = current();
        // store `this` in static, thread local pointer
        // `this` will become the active (running) context
        current() = this;
#if defined(BOOST_USE_SEGMENTED_STACKS)
        // adjust segmented stack properties
        __splitstack_getcontext( from->sctx.segments_ctx);
        __splitstack_setcontext( sctx.segments_ctx);
#endif
#if defined(BOOST_USE_ASAN)
        if ( terminated) {
            __sanitizer_start_switch_fiber( nullptr, stack_bottom, stack_size);
        } else {
            __sanitizer_start_switch_fiber( & from->fake_stack, stack_bottom, stack_size);
        }
#endif
        // context switch from parent context to `this`-context
        ::swapcontext( & from->uctx, & uctx);
#if defined(BOOST_USE_ASAN)
        __sanitizer_finish_switch_fiber( current()->fake_stack,
                                         (const void **) & current()->from->stack_bottom,
                                         & current()->from->stack_size);
#endif
#if defined(BOOST_NO_CXX14_STD_EXCHANGE)
        return exchange( current()->from, nullptr);
#else
        return std::exchange( current()->from, nullptr);
#endif
    }
 
    template< typename Ctx, typename Fn >
    activation_record * resume_with( Fn && fn) {
        from = current();
        // store `this` in static, thread local pointer
        // `this` will become the active (running) context
        // returned by continuation::current()
        current() = this;
#if defined(BOOST_NO_CXX14_GENERIC_LAMBDAS)
        current()->ontop = std::bind(
                [](typename std::decay< Fn >::type & fn, activation_record *& ptr){
                    Ctx c{ ptr };
                    c = fn( std::move( c) );
                    if ( ! c) {
                        ptr = nullptr;
                    }
#if defined(BOOST_NO_CXX14_STD_EXCHANGE)
                    return exchange( c.ptr_, nullptr);
#else
                    return std::exchange( c.ptr_, nullptr);
#endif
                },
                std::forward< Fn >( fn),
                std::placeholders::_1);
#else
        current()->ontop = [fn=std::forward<Fn>(fn)](activation_record *& ptr){
            Ctx c{ ptr };
            c = fn( std::move( c) );
            if ( ! c) {
                ptr = nullptr;
            }
#if defined(BOOST_NO_CXX14_STD_EXCHANGE)
            return exchange( c.ptr_, nullptr);
#else
            return std::exchange( c.ptr_, nullptr);
#endif
        };
#endif
#if defined(BOOST_USE_SEGMENTED_STACKS)
        // adjust segmented stack properties
        __splitstack_getcontext( from->sctx.segments_ctx);
        __splitstack_setcontext( sctx.segments_ctx);
#endif
#if defined(BOOST_USE_ASAN)
        __sanitizer_start_switch_fiber( & from->fake_stack, stack_bottom, stack_size);
#endif
        // context switch from parent context to `this`-context
        ::swapcontext( & from->uctx, & uctx);
#if defined(BOOST_USE_ASAN)
        __sanitizer_finish_switch_fiber( current()->fake_stack,
                                         (const void **) & current()->from->stack_bottom,
                                         & current()->from->stack_size);
#endif
#if defined(BOOST_NO_CXX14_STD_EXCHANGE)
        return exchange( current()->from, nullptr);
#else
        return std::exchange( current()->from, nullptr);
#endif
    }
 
    virtual void deallocate() noexcept {
    }
};
 
struct BOOST_CONTEXT_DECL activation_record_initializer {
    activation_record_initializer() noexcept;
    ~activation_record_initializer();
};
 
struct forced_unwind {
    activation_record   *   from{ nullptr };
#ifndef BOOST_ASSERT_IS_VOID
    bool                    caught{ false };
#endif
 
    forced_unwind( activation_record * from_) noexcept :
        from{ from_ } {
    }
 
#ifndef BOOST_ASSERT_IS_VOID
    ~forced_unwind() {
        BOOST_ASSERT( caught);
    }
#endif
};
 
template< typename Ctx, typename StackAlloc, typename Fn >
class capture_record : public activation_record {
private:
    typename std::decay< StackAlloc >::type             salloc_;
    typename std::decay< Fn >::type                     fn_;
 
    static void destroy( capture_record * p) noexcept {
        typename std::decay< StackAlloc >::type salloc = std::move( p->salloc_);
        stack_context sctx = p->sctx;
        // deallocate activation record
        p->~capture_record();
        // destroy stack with stack allocator
        salloc.deallocate( sctx);
    }
 
public:
    capture_record( stack_context sctx, StackAlloc && salloc, Fn && fn) noexcept :
        activation_record{ sctx },
        salloc_{ std::forward< StackAlloc >( salloc) },
        fn_( std::forward< Fn >( fn) ) {
    }
 
    void deallocate() noexcept override final {
        BOOST_ASSERT( main_ctx || ( ! main_ctx && terminated) );
        destroy( this);
    }
 
    void run() {
#if defined(BOOST_USE_ASAN)
        __sanitizer_finish_switch_fiber( fake_stack,
                                         (const void **) & from->stack_bottom,
                                         & from->stack_size);
#endif
        Ctx c{ from };
        try {
            // invoke context-function
#if defined(BOOST_NO_CXX17_STD_INVOKE)
            c = boost::context::detail::invoke( fn_, std::move( c) );
#else
            c = std::invoke( fn_, std::move( c) );
#endif  
        } catch ( forced_unwind const& ex) {
            c = Ctx{ ex.from };
#ifndef BOOST_ASSERT_IS_VOID
            const_cast< forced_unwind & >( ex).caught = true;
#endif
        }
        // this context has finished its task
        from = nullptr;
        ontop = nullptr;
        terminated = true;
        force_unwind = false;
        c.resume();
        BOOST_ASSERT_MSG( false, "continuation already terminated");
    }
};
 
template< typename Ctx, typename StackAlloc, typename Fn >
static activation_record * create_context1( StackAlloc && salloc, Fn && fn) {
    typedef capture_record< Ctx, StackAlloc, Fn >  capture_t;
 
    auto sctx = salloc.allocate();
    // reserve space for control structure
    void * storage = reinterpret_cast< void * >(
            ( reinterpret_cast< uintptr_t >( sctx.sp) - static_cast< uintptr_t >( sizeof( capture_t) ) )
            & ~ static_cast< uintptr_t >( 0xff) );
    // placment new for control structure on context stack
    capture_t * record = new ( storage) capture_t{
            sctx, std::forward< StackAlloc >( salloc), std::forward< Fn >( fn) };
    // stack bottom
    void * stack_bottom = reinterpret_cast< void * >(
            reinterpret_cast< uintptr_t >( sctx.sp) - static_cast< uintptr_t >( sctx.size) );
    // create user-context
    if ( BOOST_UNLIKELY( 0 != ::getcontext( & record->uctx) ) ) {
        record->~capture_t();
        salloc.deallocate( sctx);
        throw std::system_error(
                std::error_code( errno, std::system_category() ),
                "getcontext() failed");
    }
    record->uctx.uc_stack.ss_sp = stack_bottom;
    // 64byte gap between control structure and stack top
    record->uctx.uc_stack.ss_size = reinterpret_cast< uintptr_t >( storage) -
            reinterpret_cast< uintptr_t >( stack_bottom) - static_cast< uintptr_t >( 64);
    record->uctx.uc_link = nullptr;
    ::makecontext( & record->uctx, ( void (*)() ) & entry_func< capture_t >, 1, record);
#if defined(BOOST_USE_ASAN)
    record->stack_bottom = record->uctx.uc_stack.ss_sp;
    record->stack_size = record->uctx.uc_stack.ss_size;
#endif
    return record;
}
 
template< typename Ctx, typename StackAlloc, typename Fn >
static activation_record * create_context2( preallocated palloc, StackAlloc && salloc, Fn && fn) {
    typedef capture_record< Ctx, StackAlloc, Fn >  capture_t; 
 
    // reserve space for control structure
    void * storage = reinterpret_cast< void * >(
            ( reinterpret_cast< uintptr_t >( palloc.sp) - static_cast< uintptr_t >( sizeof( capture_t) ) )
            & ~ static_cast< uintptr_t >( 0xff) );
    // placment new for control structure on context stack
    capture_t * record = new ( storage) capture_t{
            palloc.sctx, std::forward< StackAlloc >( salloc), std::forward< Fn >( fn) };
    // stack bottom
    void * stack_bottom = reinterpret_cast< void * >(
            reinterpret_cast< uintptr_t >( palloc.sctx.sp) - static_cast< uintptr_t >( palloc.sctx.size) );
    // create user-context
    if ( BOOST_UNLIKELY( 0 != ::getcontext( & record->uctx) ) ) {
        record->~capture_t();
        salloc.deallocate( palloc.sctx);
        throw std::system_error(
                std::error_code( errno, std::system_category() ),
                "getcontext() failed");
    }
    record->uctx.uc_stack.ss_sp = stack_bottom;
    // 64byte gap between control structure and stack top
    record->uctx.uc_stack.ss_size = reinterpret_cast< uintptr_t >( storage) -
            reinterpret_cast< uintptr_t >( stack_bottom) - static_cast< uintptr_t >( 64);
    record->uctx.uc_link = nullptr;
    ::makecontext( & record->uctx,  ( void (*)() ) & entry_func< capture_t >, 1, record);
#if defined(BOOST_USE_ASAN)
    record->stack_bottom = record->uctx.uc_stack.ss_sp;
    record->stack_size = record->uctx.uc_stack.ss_size;
#endif
    return record;
}
 
}
 
class BOOST_CONTEXT_DECL continuation {
private:
    friend struct detail::activation_record;
 
    template< typename Ctx, typename StackAlloc, typename Fn >
    friend class detail::capture_record;
 
    template< typename Ctx, typename StackAlloc, typename Fn >
    friend detail::activation_record * detail::create_context1( StackAlloc &&, Fn &&);
 
    template< typename Ctx, typename StackAlloc, typename Fn >
    friend detail::activation_record * detail::create_context2( preallocated, StackAlloc &&, Fn &&);
 
    template< typename StackAlloc, typename Fn >
    friend continuation
    callcc( std::allocator_arg_t, StackAlloc &&, Fn &&);
 
    template< typename StackAlloc, typename Fn >
    friend continuation
    callcc( std::allocator_arg_t, preallocated, StackAlloc &&, Fn &&);
 
    detail::activation_record   *   ptr_{ nullptr };
 
    continuation( detail::activation_record * ptr) noexcept :
        ptr_{ ptr } {
    }
 
public:
    continuation() = default;
 
    ~continuation() {
        if ( BOOST_UNLIKELY( nullptr != ptr_) && ! ptr_->main_ctx) {
            if ( BOOST_LIKELY( ! ptr_->terminated) ) {
                ptr_->force_unwind = true;
                ptr_->resume();
                BOOST_ASSERT( ptr_->terminated);
            }
            ptr_->deallocate();
        }
    }
 
    continuation( continuation const&) = delete;
    continuation & operator=( continuation const&) = delete;
 
    continuation( continuation && other) noexcept {
        swap( other);
    }
 
    continuation & operator=( continuation && other) noexcept {
        if ( BOOST_LIKELY( this != & other) ) {
            continuation tmp = std::move( other);
            swap( tmp);
        }
        return * this;
    }
 
    continuation resume() & {
        return std::move( * this).resume();
    }
 
    continuation resume() && {
#if defined(BOOST_NO_CXX14_STD_EXCHANGE)
        detail::activation_record * ptr = detail::exchange( ptr_, nullptr)->resume();
#else
        detail::activation_record * ptr = std::exchange( ptr_, nullptr)->resume();
#endif
        if ( BOOST_UNLIKELY( detail::activation_record::current()->force_unwind) ) {
            throw detail::forced_unwind{ ptr};
        } else if ( BOOST_UNLIKELY( nullptr != detail::activation_record::current()->ontop) ) {
            ptr = detail::activation_record::current()->ontop( ptr);
            detail::activation_record::current()->ontop = nullptr;
        }
        return { ptr };
    }
 
    template< typename Fn >
    continuation resume_with( Fn && fn) & {
        return std::move( * this).resume_with( std::forward< Fn >( fn) );
    }
 
    template< typename Fn >
    continuation resume_with( Fn && fn) && {
#if defined(BOOST_NO_CXX14_STD_EXCHANGE)
        detail::activation_record * ptr =
            detail::exchange( ptr_, nullptr)->resume_with< continuation >( std::forward< Fn >( fn) );
#else
        detail::activation_record * ptr =
            std::exchange( ptr_, nullptr)->resume_with< continuation >( std::forward< Fn >( fn) );
#endif
        if ( BOOST_UNLIKELY( detail::activation_record::current()->force_unwind) ) {
            throw detail::forced_unwind{ ptr};
        } else if ( BOOST_UNLIKELY( nullptr != detail::activation_record::current()->ontop) ) {
            ptr = detail::activation_record::current()->ontop( ptr);
            detail::activation_record::current()->ontop = nullptr;
        }
        return { ptr };
    }
 
    explicit operator bool() const noexcept {
        return nullptr != ptr_ && ! ptr_->terminated;
    }
 
    bool operator!() const noexcept {
        return nullptr == ptr_ || ptr_->terminated;
    }
 
    bool operator<( continuation const& other) const noexcept {
        return ptr_ < other.ptr_;
    }
 
    #if !defined(BOOST_EMBTC)
    
    template< typename charT, class traitsT >
    friend std::basic_ostream< charT, traitsT > &
    operator<<( std::basic_ostream< charT, traitsT > & os, continuation const& other) {
        if ( nullptr != other.ptr_) {
            return os << other.ptr_;
        } else {
            return os << "{not-a-context}";
        }
    }
 
    #else
    
    template< typename charT, class traitsT >
    friend std::basic_ostream< charT, traitsT > &
    operator<<( std::basic_ostream< charT, traitsT > & os, continuation const& other);
 
    #endif
 
    void swap( continuation & other) noexcept {
        std::swap( ptr_, other.ptr_);
    }
};
 
#if defined(BOOST_EMBTC)
 
    template< typename charT, class traitsT >
    inline std::basic_ostream< charT, traitsT > &
    operator<<( std::basic_ostream< charT, traitsT > & os, continuation const& other) {
        if ( nullptr != other.ptr_) {
            return os << other.ptr_;
        } else {
            return os << "{not-a-context}";
        }
    }
 
#endif
    
template<
    typename Fn,
    typename = detail::disable_overload< continuation, Fn >
>
continuation
callcc( Fn && fn) {
    return callcc(
            std::allocator_arg,
#if defined(BOOST_USE_SEGMENTED_STACKS)
            segmented_stack(),
#else
            fixedsize_stack(),
#endif
            std::forward< Fn >( fn) );
}
 
template< typename StackAlloc, typename Fn >
continuation
callcc( std::allocator_arg_t, StackAlloc && salloc, Fn && fn) {
    return continuation{
        detail::create_context1< continuation >(
                std::forward< StackAlloc >( salloc), std::forward< Fn >( fn) ) }.resume();
}
 
template< typename StackAlloc, typename Fn >
continuation
callcc( std::allocator_arg_t, preallocated palloc, StackAlloc && salloc, Fn && fn) {
    return continuation{
        detail::create_context2< continuation >(
                palloc, std::forward< StackAlloc >( salloc), std::forward< Fn >( fn) ) }.resume();
}
 
inline
void swap( continuation & l, continuation & r) noexcept {
    l.swap( r);
}
 
}}
 
#ifdef BOOST_HAS_ABI_HEADERS
# include BOOST_ABI_SUFFIX
#endif
 
#endif // BOOST_CONTEXT_CONTINUATION_H