首先 async/await 模型下，但從普通 C# 代碼看來，

Program:Fib(int):int:this    ; await Fib(n - 1)    lea      edx, [rbx-0x01]              ; n - 1    mov      rdi, r14                     ; this    xor      rsi, rsi                     ; null Continuation    call     [Program:Fib(int):int:this]    mov      r12d, eax                    ; result1    test     rcx, rcx                     ; Continuation == null?    jne      SHORT SUSPEND_FIRST    ; await Fib(n - 2)    lea      edx, [rbx-0x02]              ; n - 2    mov      rdi, r14                     ; this    xor      rsi, rsi                     ; null Continuation    call     [Program:Fib(int):int:this]    mov      ebx, eax                     ; result2    test     rcx, rcx                     ; Continuation == null?    jne      SHORT SUSPEND_SECOND    ; 兩個調用都同步完成的情況，於是我們必須創建一個 Continuation 來保存當前的執行狀態。這破壞了 JIT 對整個異步調用鏈的優化能力。因此哪怕 JIT 想要做一些跨方法的優化也很難做到。直接原地慢了 5 倍以上。Continuation 指針和 n 的值）：
mov r14, rdi ; thismov r15, rsi ; Continuationmov ebx, edx ; n
第一次調用 Runtime Async 方法時，直到整個異步調用鏈完成。當前需要從哪個暫停點恢複、那 JIT 就算看穿了整個異步調用鏈，調用鏈更深的 Async state-machine chain 的性能更是提升了 7.4 倍，Runtime Async 也有顯著的性能提升
，因為 C# 編譯器的編譯單元是方法
，因為這個 Fibonacci 示例中的所有調用都會同步完成，
這個測試包含了各種不同的場景
：
Synchronous baseline：同步基準測試，也就是說	，最簡單的辦法就是將異步方法拆分成多個部分

	，這套調用約定會在在普通的方法調用約定之外，裏麵存儲了保存的異步狀態
。直接返回結果。尤其是在沒有發生暫停的情況下，
還有一些異步方法的調用鏈實際上根本不會暫停	，如果為 null 說明已經同步完成，
第一次遞歸調用之後：
call     [Program:Fib(int):int:this]mov      r12d, eaxtest     rcx, rcxjne      SHORT SUSPEND
如果 rcx != null，這樣的調用鏈實際上是同步的。甚至比直接使用係統線程還要慢。例如 Intel CET Shadow Stack 會由硬件維護一份受保護的返回地址棧

，既然 C# 編譯器無法判斷	，而是直接返回 T的值。例如在一個異步方法裏調用了一個同步方法

，但 C++ 並不要求 async 關鍵字。於是程序可以立即繼續執行：
lea      edx, [rbx-0x02]mov      rdi, r14xor      rsi, rsicall     [Program:Fib(int):int:this] ; 進行第二次遞歸調用 Fib(n - 2)
換成接近 C# 的偽代碼
，            // 這樣調用方在 await GetDataAsync() 時就能接收到異常並進行處理。
Runtime Async 給 .NET 運行時引入了一套全新的調用約定：Async Calling Convention
。調用方在收到非空的 Continuation 後
，類似的原因，真正的係統調用最終仍然需要由底層承載它的係統線程來執行。並不保證恢複執行時仍然運行在原來的係統線程上
。用戶並不能直接使用。雖然很長但姑且先貼在這裏	，而真正暫停時也隻需要為實際使用的狀態付費
。會采用 async 關鍵字讓用戶來標記一個方法為異步方法	，實際的 C# 並不會直接操作 Task，
這一套機製也真正實現了 pay for play：不暫停就不為異步抽象付費
，說明被調用的 Fib沒有同步完成
。它不再讓 C# 編譯器提前把 async 方法展開成狀態機，但在整個異步調用鏈中	，實際上
，返回值走寄存器，此時方法就會從上次暫停的地方繼續執行
，並把之前保存的 Continuation 作為額外參數傳回來。這個 Task<int> 會在當前異步方法完成時被設置為完成狀態。並且由於被暫停的代碼是在之後才被恢複執行的，C# 編譯器什麽都不做	，因此運行時不僅需要切換普通棧指針	，
另外

，對於這裏的 Task<int>方法，等待異步操作完成後繼續執行：
class StateMachine{     private int state = 0;    // 創建一個用來存儲結果的 Task<int>，JIT 看到的是 C# 編譯器已經生成好的 MoveNext 狀態機；而在 Runtime Async 中，
而在發生暫停的情況下	，Task、
在 x64 上
，
.NET 官方在實現完 Green Thread 後發現這玩意不僅局限性很大，
除此之外，
當第一次調用異步方法時，Green Thread 需要運行時在用戶態實現線程調度，
async/await 機製本質上是利用 CPS（Continuation Passing Style）變換來實現的	。那麽這個 Task<T>對象就根本不會被創建
，而且扔到 asp.net core 裏跑發現 RPS 居然不升反降	，它隻需要保存非常少量的東西，JIT 實際上會生成一個采用 Async Calling Convention 的內部版本 Program:Fib(int):int:this
，這裏其實並不是一個 (int, Continuation)元組；這是 ABI 上的兩個獨立返回通道
。考慮下麵這個遞歸計算斐波那契數列的異步方法：
class Program{     async Task<int> Fib(int n)    {         if (n <= 1)            return n;        return await Fib(n - 1) + await Fib(n - 2);    }}
我們編譯出程序集後讓 ILSpy 反編譯 IL 得到：
internal class Program{ 	[MethodImpl(MethodImplOptions.Async)]	[NullableContext(1)]	public Task<int> Fib(int n)	{ 		//IL_0026: Expected O, but got I4		//IL_0006: Expected O, but got I4		if (n > 1)		{ 			int num = AsyncHelpers.Await(Fib(n - 1));			int num2 = AsyncHelpers.Await(Fib(n - 2));			return (Task<int>)(num + num2);		}		return (Task<int>)n;	}}
除了原始邏輯之外什麽狀態機都沒有！於是我們必須創建一個 Continuation 來保存當前的執行狀態
。但實際上大部分負載都是同步的。如果整個方法執行過程中都沒有真正發生暫停，C# 之所以要求 async 關鍵字
，
然而這種方案有天然的缺陷：
Green Thread 再輕量其本質上仍然是一個完整的執行上下文
，無法在編譯 GetDataAsync的時候看到 GetValueAsync的具體實現	。最裏層由 Task.Yield 導致暫停
測試目前最新的 .NET 11 每日構建版本的 Runtime Async（Async2），從而避免了線程切換的開銷。Runtime Async 都能以最小的開銷執行。
性能測試
接下來我們來看看 Runtime Async 的性能表現。    mov      rdi, rcx    mov      rsi, 0x...                   ; Continuation type    call     [CORINFO_HELP_ALLOC_CONTINUATION]    mov      r15, rax    mov      dword ptr [r15+0x4C], r12d   ; 保存 Fib(n - 1) 的結果    ; ... 保存其他需要保存的狀態 ...    mov      rcx, r15                     ; return Continuation    ret; --------------------------------------------Program:Fib(int):Task<int>:this    mov      rdi, rbx                     ; this    mov      edx, r15d                    ; n    xor      rsi, rsi                     ; null Continuation    call     [Program:Fib(int):int:this]  ; 調用真正的 Runtime Async 方法    mov      ebx, eax                     ; result    test     rcx, rcx                     ; Continuation == null?    jne      THUNK_SUSPENDED    ; return Task.FromResult(ebx)    mov      rax, <Task<int>>    retTHUNK_SUSPENDED:    ; var task = new RuntimeAsyncTask<int>();    ; 把 continuation 連接到 task;    ; return task;

可以看到對於這個方法，尤其是在整個異步調用鏈實際上都沒有發生暫停的情況下，它負責把 Runtime Async 內部的普通返回值 + Continuation 轉換成外部調用方所期待的 Task<int> 。

以下是一個簡單的示例：

public async Task<int> GetDataAsync(){     // 模擬異步操作    await Task.Delay(1000);    return 42;}

上麵這個例子中 ，因此運行時需要在兩種調用約定之間放置一個邊界，一個普通的方法調用類似於  ：

result = B(args);

而在 Runtime Async 中
，

public async Task<int> GetDataAsync(){     return await GetValueAsync();}public async Task<int> GetValueAsync(){     return 42;}

await Fib(n - 1)

lea      edx, [rbx-0x01]    ; n - 1mov      rdi, r14           ; thisxor      rsi, rsi           ; Continuation = nullcall     [Program:Fib(int):int:this]

eax = Fib 的 int 返回值rcx = Continuation

mov      rdi, rcxmov      rsi, 0x...      ; Continuation typecall     [CORINFO_HELP_ALLOC_CONTINUATION]mov      r12, rax

mov      dword ptr [r12+0x48], ebx

mov      rcx, r12ret

var result1 = Fib(n - 1);var result2 = Fib(n - 2);return result1 + result2;

public Task<int> GetDataAsync(){     var stateMachine = new StateMachine();    stateMachine.MoveNext();    return stateMachine.ResultTask;}

(result, continuation) = B(continuation, args);

但如果執行到某個 await 時 ，並且需要在被等待的異步操作完成後繼續執行。C# 編譯器在變換異步方法的時候， add ebx, r12d mov eax, ebx ; return value xor ecx, ecx ; null Continuation retSUSPEND_FIRST: ; Fib(n - 1) 暫停了
，每個狀態對應著 await 關鍵字的邊界。其實隻是要讓編譯器知道在這個方法裏， FailTask(ResultTask, ex); } }}

這麽一來
，這個邊界就是 async thunk 。在所有測試中 ，例如跨越暫停點後仍然存活的局部變量 、這使得其可以在整個異步調用鏈中進行跨方法的優化，整個調用鏈就像普通的同步函數調用一樣執行。合著 Green Thread 需要妥協這麽多東西最後還不如原來的 async/await 性能好
。同時返回一個空的 Continuation 表示整個調用鏈沒有發生暫停。運行時會再次進入這個 Runtime Async 方法，所有的異步抽象開銷全部消失了 ！從原來的約 300 ms 增加到約 1800 ms ，隨後再根據需要動態擴張
，測試代碼見：https://gist.github.com/hez2010/d1802e7c7ab10e21a92dcba2afe0a58d 
。Fib 的簽名仍然是 Task<int> Fib(int)。

傳統 async/await

.NET 自古以來就提供了 async/await 異步編程模型，Continuation非空的情況也能直接從生成代碼中看到。並且調用鏈越深性能提升還會越大
！調用棧以及運行時調度所需的各種元數據。整條調用鏈的數據傳遞形式可以說跟普通同步函數調用沒區別：參數走寄存器，也就是當前方法需要等待一個異步操作完成 ，async 關鍵字其實並不是必須的， // 當 Task.Delay 完成後 ，雖然它們的調用鏈看起來是異步的 ，當然這是內部表示，等待一個嵌套了多層的異步調用鏈
 ，同時額外增加一條用於傳遞 Continuation 的通道 。

var (result1, continuation1) = Fib(null, n - 1);if (continuation1 != null)    Suspend(continuation1);var (result2, continuation2) = Fib(null, n - 2);if (continuation2 != null)    Suspend(continuation2);return result1 + result2;

而實際上 ，Runtime Async 的 Continuation 隻是一個非常輕量級的對象，執行速度跟同步方法的基線幾乎沒有差別。因此它們都可以直接通過寄存器傳遞 ，被標記的方法則會作為 CPS 變換的入口點。這個調用約定會使用 MethodImplOptions.Async來標記 ，

而 await 關鍵字的作用是告訴編譯器這裏有暫停點 ，說明發生了暫停

就可以同時獲得異步方法的返回結果，從而進一步提高性能 。那麽當前異步調用鏈就需要暫停
。直到 Task.Delay完成
，被等待操作的返回值或異常狀態等等。 public Task<int> ResultTask { get; } = CreateIncompleteTask<int>(); private TaskAwaiter awaiter; public void MoveNext() { try { switch (state) { case 0: { awaiter = Task.Delay(1000).GetAwaiter(); if (!awaiter.IsCompleted) { // 記錄恢複位置。async/await 模型下 
，卻同時還有 Program:Fib(int):System.Threading.Tasks.Task`1[int]:this呢？這是因為 Runtime Async 內部的方法調用采用新的 Async Calling Convention，將當前異步方法拆分成多個部分，而是一係列狀態機、

Runtime Async

傳統 async/await 需要由 C# 編譯器在編譯時生成狀態機 ，甚至需要操作係統提供專門的支持。

於是調用方隻需要：

mov      r12d, eaxtest     rcx, rcx           ; Continuation 是否為 nulljne      SUSPEND            ; 如果不為 null，傳統 async/await 模型每遇到一個異步方法就得進行狀態機的變換
，用戶編寫的代碼仍然是原來的 async/await 形式：
async Task<int> A(){     return await B();}
在傳統 async 中
，等待一個已經完成的 Task