GCD源码的分析
最近看了苹果 libdispatch 的源码，也就是 GCD 的源码，对于 GCD 的运作方式有一定了解和自己的见解。我看的 libdispatch 并不是苹果最新版本的源码，但按道理来说 GCD 的运作逻辑应该不会很大的改变，细节方面是有所改变的，但并不影响我们对 GCD 的运作机制的了解。这里是 GCD 的源码：libdispatch源码。
首先来说一下 GCD 中用到的数据类型，在 base.h 文件中有所提到：
GCD 数据结构
上图展示了 GCD 的所需数据类型的结构，我讲述一下这些数据类型干什么用的：
_do: 这个是 dispatch_object_s * 结构体，这个是 GCD 的基类，GCD 数据结构都是由这个结构体搭建起来的。
_dc: 这个是任务类型，通常 dispatch_async 内的 block 最终都会封装成这个数据类型。
_dq: 这个是任务队列，我们创建的对列都是这个类型的，不管是串行队列还是并发队列。
_dqa: 这个是任务队列的属性，任务队列的属性里面包含了任务队列里面的一些操作函数，可以表明这个任务队列是串行还是并发队列。
_ds: 这个是 GCD 的 sourece ，可以监测内核事件，文件读写事件和 socket 通信事件等。
_dsa: sourece 的属性。
_dsema: 信号量，如果了解过 pthread 都知道，信号量可以用来调度线程。
dispatch_object_t 是一个联合体，所以当用 dispatch_object_t 可以代表这个结合体内的所有数据类型。
接下来详细说明一下 dispatch_object_s 内的结构是怎么样的(大家也可以阅读这篇文章:变态的libDispatch结构分析-object结构 - 爱悠闲)：
从上两图可以清晰的了解到 dispatch_object_s 的结构，这里讲解一下，这个结构体内的一些数据的作用：
dispatch_object_s 最前面有一个 vtable 的结构体，这个结构体内包含了这个 dispatch_object_s 的操作函数，vtable内的数据结构的解析：
do_type：这个 dispatch_object_s 的类型。
do_kined：说明这个 dispatch_object_s 。
do_debug：debug 方法。
do_invoke: 唤醒队列的方法。
do_dispose：销毁队列的方法，通常内部会调用 这个对象的 finalizer 函数。
do_probe：这个方法很重要，用户创建的队列这个方法是空的，但 rootqueue 内的这个有一个 _dispatch_queue_wakeup_global 函数，这是个很重要的函数。
上面大体是 vtable 内的数据，其余的是：
do_next：链表的 next 。
do_ref_cnt：引用计数。
do_ref_xcnt：外部引用计数。(这两个是用来内存管理的，这里探究 GCD 的机制，我也就没多搞清楚这两个是怎么用的)
do_suspend_cnt：suspend计数，用作暂停标志，比如延时处理的任务，设置该引用计数之后；在任务到时后，计时器处理将会将该标志位修改，然后唤醒队列调度。
dispatch_queue_s：目标队列，就是当前这个struct x在哪个队列运行。
do_ctext：上下文，我们要传递的参数。
下面说一下，了解 GCD 所需要的知识：
在程序运行的时候，GCD 会初始化 六个 rootqueue 和 一个 mainqueue，这六个 rootqueue 有低中高三种优先级，这些 rootqueue 主要是用来调度任务，我们自己创建的队列其实并不能调配任务，因为我们创建的队列的 do_probe 都是空的，我自己创建的队列都是链接在 rootqueue 下的，利用 rootqueue 来调配任务，所以我也建议不要使用 GCD 创建队列，这样会使内部处理更加复杂，这个以后详细说明。 mianqueue 是要绑定在 UI 线程的，用来更新界面的，mainqueue 是一种串行队列。 mianqueue 在用户层彰显的就是 dispatch_get_main_queue()，而 rootqueue 彰显的是 dispatch_get_global_queue 。下面讲解一下 dispatch_queue_s 的结构是怎么样的：
上图可以看出，dispatch_queue_s 和 dispatch_object_s 差别在于 dispatch_queue_s 多了DISPATCH_QUEUE_HEADER 和 dq_label[DISPATCH_QUEUE_MIN_LABEL_SIZE]，我们从中也可以看出，我们队列起名要少于64个字符，DISPATCH_QUEUE_HEADER 内的内容有：
dq_running: 队列正在运行的任务数。
dq_width: 队列的宽度(串行队列为1，并发队列应该大于1)。
dq_item_tail: 指向这个队列的尾节点。
dq_item_head: 指向这个队列的头节点。
dq_serialnum: 不知道干什么的。。。。
dq_finalizer_ctxt: 结束函数的的上下文(参数)。
dq_finalizer_func： 结束函数。
可以看一下一开始初始化的6个 rootqueue 和 mainqueue 的内容：
上图展示 6个 rootqueue 和 mianqueue 的具体内容，主要讲一下里面重要的，在 rootqueue 里面 重要的是 do_vtable 内的do_provbe 的函数是什么，截图一下：
可以看出 rootsueu 的函数是 _dispatch_queue_wakeup_global，这个很重要。
在 libdispatch 里面有一些原子操作函数，这些函数都是由汇编写成的，效率很高，而且不会被其他线程干扰，这里说明一下一些原子函数的作用：
dispatch_atomic_cmpxchg(A, B, C) : 将 A 和 B对比，相等，则将 C 赋值给 A，返回 YES，否则返回 NO。
dispatch_atomic_xchg(A, C): 将 C 赋值给 A , 返回赋值前的 A 。
dispatch_atomic_inc(A): A 自增1。
dispatch_atomic_dec(A): A 自减1。
dispatch_atomic_add(A, B): A = A + B 。
Adispatch_atomic_sub(A, B): A = A - B 。
dispatch_atomic_or(A, B): A = A | B 。
dispatch_atomic_and(A, B): A = A & B 。
在 GCD 内有一宏定义: _dispatch_hardware_pause()，这个宏定义其实是 asm("pause")，在 __asm__(＂pause＂)用法_Linux_IThao123 - IT行业第一站 说明了这个用法的好处，简单说一下，在 x86 架构的 CPU 中，在循环用这个汇编指令，可以保证循环不会被退出且可降低功耗，苹果手机用的是 ARM 指令，用这个汇编指令应该作用不大。
下面的文章将详细分析 GCD 异步执行和同步执行等的实现机制。
