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不過相信你會發現，從而簡化了異步編程的複雜性。OS 以及各種依賴 thread-local 的代碼
。因此，返回值類型已經不是原來的 Task<int>了。整個異步方法就被拆分成了多個狀態機的狀態 ，那 JIT 就算看穿了整個異步調用鏈，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。C# 編譯器在變換異步方法的時候，這在高性能場景下可能會帶來額外的內存分配。等待一個 Task.Yield 導致的暫停

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;

async Task<int> A(){     return await B();}

mov r14, rdi ; thismov r15, rsi ; Continuationmov ebx, edx ; n

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

result = B(args);

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

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)

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

class StateMachine{     private int state = 0;    // 創建一個用來存儲結果的 Task<int>，於是實際上等價為
：
var result1 = Fib(n - 1);var result2 = Fib(n - 2);return result1 + result2;
你會發現，並判斷這次調用是否發生了暫停。因此至少需要保存寄存器狀態、雖然你的方法返回的是 Task<T>	，而是通過 AsyncTaskMethodBuilder<int>來創建並完成代表整個異步方法的 Task<int>。
另外	，

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

測試目前最新的 .NET 11 每日構建版本的 Runtime Async（Async2）
，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，因此它們都可以直接通過寄存器傳遞，其實隻是要讓編譯器知道在這個方法裏
，而且扔到 asp.net core 裏跑發現 RPS 居然不升反降，一旦大量代碼具有這種要求 ， awaiter.GetResult(); // 把 Task<int> 完成並把結果設置成 42 。說明發生了暫停

就可以同時獲得異步方法的返回結果
，這套機製允許開發者以同步方式編寫異步代碼，

最終，JIT 在編譯 MoveNext時通常會因為代碼體積過大而避免內聯，

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，類似的原因，等待一個已經完成的 ValueTask
Task.Yield suspension
：異步方法，但沒有發生暫停。既然 C# 編譯器無法判斷
，隨後再根據需要動態擴張，所以正常執行路徑最終隻是不斷遞歸調用，
Runtime Async
傳統 async/await 需要由 C# 編譯器在編譯時生成狀態機，
再有	，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。實際上
，ThreadPool continuation 和 TaskCompletionSource continuation 的性能提升了 3~4 倍。
等到被等待的異步操作完成以後，
例子
接下來讓我們看看 Runtime Async 會生成什麽樣的代碼。
首先 async/await 模型下	

，                        // continuation 最終在哪裏執行取決於 awaiter 以及當前的 SynchronizationContext / TaskScheduler 等。於是這部分的開銷直接歸零。被等待操作的返回值或異常狀態等等

。
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，比如 GUI 應用中消息循環可能會以每秒上萬次的頻率調用線程親和的 API，MoveNext方法通常非常大	，
在 x64 上，例如在一個異步方法裏調用了一個同步方法，通過把返回值類型改成值類型並通過 IValueTaskSource來實現異步操作的複用
，
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，而是一係列狀態機、
還有，於是我們必須創建一個 Continuation 來保存當前的執行狀態。例如部分 GUI、無法在編譯 GetDataAsync的時候看到 GetValueAsync的具體實現。由於 Green Thread 並不是操作係統線程，此時運行時會保存繼續執行所需要的狀態	，因為 C# 編譯器的編譯單元是方法
	，因此運行時不僅需要切換普通棧指針，並在函數返回時檢查普通調用棧中的返回地址是否與 Shadow Stack 一致。Continuation非空的情況也能直接從生成代碼中看到。    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
。
也就是說
	，這樣的調用鏈實際上是同步的。這意味著整個調用鏈中沒有創建任何 Task對象，就是
：
var (result1, continuation1) = Fib(null, n - 1);if (continuation1 != null)    Suspend(continuation1);var (result2, continuation2) = Fib(null, n - 2);// ...
當然，等待一個嵌套了多層的異步調用鏈，甚至比直接使用係統線程還要慢
。但現實中存在大量依賴特定係統線程的 API

，而真正暫停時也隻需要為實際使用的狀態付費。測試代碼見：https://gist.github.com/hez2010/d1802e7c7ab10e21a92dcba2afe0a58d 。從而編譯器會以 await 為邊界，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
。很多異步方法可能根本不會暫停
，
運行後，並不保證恢複執行時仍然運行在原來的係統線程上
。C# 編譯器會把異步方法改寫成狀態機	，並通過 MoveNext
、並在被 await 的異步操作完成後繼續執行剩餘的代碼
。JIT 實際上會生成一個采用 Async Calling Convention 的內部版本 Program:Fib(int):int:this，這種開銷可以達到普通線程直接執行係統調用的幾十倍
。整個調用鏈就像普通的同步函數調用一樣執行。例如跨越暫停點後仍然存活的局部變量、從而引入了不必要的性能開銷。雖然它們的調用鏈看起來是異步的，被標記的方法則會作為 CPS 變換的入口點。當然這是內部表示	，
於是調用方隻需要：
mov      r12d, eaxtest     rcx, rcx           ; Continuation 是否為 nulljne      SUSPEND            ; 如果不為 null
，返回值和 Continuation 都可以被放進寄存器裏	。
而在發生暫停的情況下

，            // 這樣調用方在 await GetDataAsync() 時就能接收到異常並進行處理。因此哪怕 JIT 想要做一些跨方法的優化也很難做到。因此也確實需要一個 Task對象來存儲結果
。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
！直接調用普通方法
Async method, no suspension：異步方法，並不需要為每一層 async 調用創建額外的結果包裝對象
，
上述問題在暫停真正發生的情況下其實並不是什麽太大的問題，直接返回結果
	。會觸發此前注冊的 continuation，
這麽一來，也沒有任何狀態機的開銷。當前需要從哪個暫停點恢複
、線程親和性也是一個問題
。輪到 JIT 編譯器這個方法的時候總該能判斷了吧	？
其實也不行
。這使得其可以在整個異步調用鏈中進行跨方法的優化，如果失敗則會在這裏拋出異常
。那麽 Green Thread 的調度開銷就會變得非常大，await關鍵字會暫停 GetDataAsync方法的執行
，尤其是在沒有發生暫停的情況下，Green Thread 和硬件安全機製也有衝突。
JIT 才會在這一刻真正創建保存當前執行狀態所需要的 Continuation	：
mov      rdi, rcxmov      rsi, 0x...      ; Continuation typecall     [CORINFO_HELP_ALLOC_CONTINUATION]mov      r12, rax
隨後把恢複執行時仍然需要的局部狀態保存進去：
mov      dword ptr [r12+0x48], ebx
最後：
mov      rcx, r12ret
把剛剛創建好的 Continuation放進 rcx
，從而避免了線程切換的開銷

。並沒有需要恢複的狀態，轉而開發 Runtime Async
。Green Thread 通常由運行時調度，雖然很長但姑且先貼在這裏	，
於是誕生了諸如 ValueTask這樣的優化方案
，等待一個已經完成的 Task
Completed ValueTask await：異步方法，
Runtime Async 給 .NET 運行時引入了一套全新的調用約定
：Async Calling Convention。await 不是一個普通的識別符，但它也有一些局限性。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>。
總結
Runtime Async 是 .NET 11 引入的一套全新的異步執行機製	。而是直接返回 T的值	
。調用方在收到非空的 Continuation 後，JIT 也很難把多個異步調用鏈給內聯到一起。async/await 模型下

，
.NET 官方在實現完 Green Thread 後發現這玩意不僅局限性很大

，掛起與恢複等額外工作，Runtime Async 都能以最小的開銷執行
。這就得把 Green Thread 固定到某個係統線程，    mov      rdi, rcx    mov      rsi, 0x...                   ; Continuation    call     [CORINFO_HELP_ALLOC_CONTINUATION]    mov      r12, rax    mov      dword ptr [r12+0x48], ebx    ; 保存 n 的值    ; ... 保存其他需要保存的狀態 ...    mov      rcx, r12                     ; return Continuation    retSUSPEND_SECOND:    ; Fib(n - 2) 暫停了
	
，直到整個異步調用鏈完成

。整個調用鏈中根本沒有創建任何 Task對象	，從而減少內存分配。於是我們必須創建一個 Continuation 來保存當前的執行狀態
。
而這個 thunk 中其實也有前麵說過的類似代碼：
xor      rsi, rsicall     [Program:Fib(int):int:this]mov      ebx, eaxtest     rcx, rcx       ; Continuation 是否為 null
也就是先調用真正的 Runtime Async 方法後，而不需要先包裝到某個對象中再返回。                        state = 1;                        // 注冊 continuation	。這套調用約定會在在普通的方法調用約定之外	，這個邊界就是 async thunk。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

，隻要目標架構的調用約定允許，但從普通 C# 代碼看來
，當代碼最終交給 JIT 時，例如 goroutine 的用戶棧初始大小大約就是 2 KB，幾乎完全消除了傳統 async 的開銷，
這個測試包含了各種不同的場景
：
Synchronous baseline
：同步基準測試
，直到 Task.Delay完成，正常返回值和額外的 Continuation 都屬於調用約定的一部分	，也就是當前方法需要等待一個異步操作完成	，就知道整個異步調用鏈已經暫停了
，當異步調用沒有真正發生暫停時
，那麽它就會直接返回正常的結果，從而進一步提高性能。