Greenlet是給python使用的協程，evenlet就是使用的這個庫。greenlet真正實現了協程之間的切換。python協程的實現（greenlet源碼分析）這篇博文非常精彩的講解了greenlet。整個代碼一共就兩千來行，因爲涉及到上下文切換，讀起來還是有點困難的。本文主要講講理解greenlet的要點。
A. 數據結構
/**
States:
stack_stop == NULL && stack_start == NULL: did not start yet
stack_stop != NULL && stack_start == NULL: already finished
stack_stop != NULL && stack_start != NULL: active
**/
//greenlet對象最終對應的數據的C結構體，這裏可以理解爲python對象的屬性
typedef struct _greenlet {
PyObject_HEAD
char* stack_start; //棧的頂部 將這裏弄成null，標示已經結束了
char* stack_stop; //棧的底部
char* stack_copy; //棧保存到的內存地址
intptr_t stack_saved; //棧保存在外面的大小
struct _greenlet* stack_prev; //棧之間的上下層關係
struct _greenlet* parent; //父對象
PyObject* run_info; //其實也就是run對象
struct _frame* top_frame; //這裏可以理解爲主要是控制python程序計數器
int recursion_depth; //棧深度
PyObject* weakreflist;
PyObject* exc_type;
PyObject* exc_value;
PyObject* exc_traceback;
PyObject* dict;
} PyGreenlet;每個協程是一個greenlet。run_info是協程的執行體，也就是eventlet傳入的run方法。
stack_start記錄的是該greenlet從當前上下文切換出去的棧指針（寄存器esp）。對於沒有經歷過換出的greenlet，stack_start記錄的是1.
stack_stop記錄的是該greenlet堆棧段的棧底，內容是初次創建時候程序的一個局部變量dummymarker，在g_switch函數的while循環裏面聲明，所以也是在整個程序的棧空間裏面。
stack_copy記錄是棧的副本，防止協程切換的時候這部分數據被新協程沖掉。
stack_parent記錄協程創建時期的父協程（不是切換時候的原協程！）。模塊第一次加載，會自動調用green_create_main創建一個名爲gmain的協程。python程序創建協程時候沒有在協程上下文裏面的話，stack_parent將會記錄爲gmain。
stack_prev，greenlet層次。大概便是協程切換的軌跡。每個stack_prev指向的協程的stack_stop都要比自己的大。
注意，棧總是從高地址向低地址方向生長。
B. 協程切換
首先關注最精彩的部分。
static int
slp_switch(void)
{
int err;
#ifdef _WIN32
void *seh;
#endif
void *ebp, *ebx;
unsigned short cw;
register int *stackref, stsizediff;
__asm__ volatile ("" : : : "esi", "edi");
__asm__ volatile ("fstcw %0" : "=m" (cw));
__asm__ volatile ("movl %%ebp, %0" : "=m" (ebp));
__asm__ volatile ("movl %%ebx, %0" : "=m" (ebx));
#ifdef _WIN32
__asm__ volatile (
"movl %%fs:0x0, %%eax\n"
"movl %%eax, %0\n"
: "=m" (seh)
:
: "eax");
#endif
__asm__ ("movl %%esp, %0" : "=g" (stackref));
{
SLP_SAVE_STATE(stackref, stsizediff);
__asm__ volatile (
"addl %0, %%esp\n"
"addl %0, %%ebp\n"
:
: "r" (stsizediff)
);
SLP_RESTORE_STATE();
__asm__ volatile ("xorl %%eax, %%eax" : "=a" (err));
}
#ifdef _WIN32
__asm__ volatile (
"movl %0, %%eax\n"
"movl %%eax, %%fs:0x0\n"
:
: "m" (seh)
: "eax");
#endif
__asm__ volatile ("movl %0, %%ebx" : : "m" (ebx));
__asm__ volatile ("movl %0, %%ebp" : : "m" (ebp));
__asm__ volatile ("fldcw %0" : : "m" (cw));
__asm__ volatile ("" : : : "esi", "edi");
return err;
}
#endif針對不同平臺，slp_switch有不同的實現。上面給出的是x86體系架構下，unix類系統的實現。其中，中間那個大括號實現了真正的切換。主要是棧的切換。
esp：棧頂寄存器；ebp：棧幀寄存器。經過SLP_SAVE_STATE之後，被換出的協程（ts_origin）的stack_start被設置爲esp。對換出協程上下文做備份。如果被換入的協程爲新協程，直接返回1；否則，要做一些換入協程上下文恢復工作之後返回錯誤碼，也就是0。stsizediff是換入協程的esp與換出協程esp的差值，通過對esp、ebp加上這個差值，棧空間變換成了目標協程的棧空間，從而目標協程能夠繼續原來的代碼執行。特別要注意，從SLP_RESTORE_STATE這句開始，就已經在換出協程的棧空間裏面。（寄存器變量和普通局部變量的區別凸顯出來了。）
由於dummymarker並不在棧頂，所以切換前後的棧可能會重合一部分。重合的部分需要備份，否則新的協程棧空間的生長會沖掉這部分數據。新舊協程的棧空間關係重合可以分爲上下兩種情況。
origin target stack_stop ------- | V ---------------------- stack_stop xxxxxxxx xxxxxxxxx stack_start ---------------------- | V ------- stack_start
origin target ---------- stack_stop stack_stop ------------------------------------- xxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxx stack_start ------------- ---------- | V ---------- stack_start
由於換入線程的stack_start總是可以生長，因此認爲總要比換出線程的小，這樣才安全。其中，畫叉的部分是需要備份到堆空間的，即stack_copy屬性。
C. g_initialstub
除了gmain，其他協程都是在這裏創建的。這裏理解的難點在於g_switchstack函數調用一次卻返回兩次。
其實瞭解協程切換的棧備份恢復過程，就不難理解了。換入新的協程時候，備份棧空間之後就返回了1.當新的協程運行（PyEval_CallObjectWithKeywords）結束之後，換入parent協程，經過一段時間，先前換出的協程得到換入，SLP_RESTORE_STATE把棧空間恢復回來，ebp的變更使得調用棧切換回換出時候的上下文，g_switchstack還在棧空間中，被返回。結果是"xorl %%eax, %%eax" : "=a" (err)的執行結果，也就是0.
D. 參數與返回值
協程調用時候的參數是通過全局變量傳入的，可以理解爲通過數據段傳參。返回值是返回到parent環境中。python的switch調用是拿不到協程的返回值的。