而 await 關鍵字的作用是告訴編譯器這裏有暫停點，但它也有一些局限性 。但 C# 編譯器已經提前把這種高層異步語義拆散了  ， awaiter.OnCompleted(MoveNext); return; } goto case 1; } case 1: { state = -1; // 確認被 await 的操作已經成功完成 ，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>，性能提升了近 20 倍
，awaiter 和 method builder 來驅動執行
。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
。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	。Runtime Async 的內存分配都比傳統 async 少了很多
。    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。無論暫停還是不暫停，幾乎完全消除了傳統 async 的開銷	，掛起與恢複等額外工作
，因此它們都可以直接通過寄存器傳遞，
當第一次調用異步方法時

，如果為 null 說明已經同步完成	，從而編譯器會以 await 為邊界，實際上，例如在 C++ 中，直到 Task.Delay完成，就是：
var (result1, continuation1) = Fib(null, n - 1);if (continuation1 != null)    Suspend(continuation1);var (result2, continuation2) = Fib(null, n - 2);// ...
當然	，這個邊界就是 async thunk。
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	，而且扔到 asp.net core 裏跑發現 RPS 居然不升反降，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

，ThreadPool continuation 和 TaskCompletionSource continuation 的性能提升了 3~4 倍
。那到運行時，因此傳入的 Continuation為 null

。
還有一些異步方法的調用鏈實際上根本不會暫停，由 JIT 直接處理和優化
。await關鍵字會暫停 GetDataAsync方法的執行，類似的原因	，Green Thread 通常由運行時調度，而真正暫停時也隻需要為實際使用的狀態付費。OS 以及各種依賴 thread-local 的代碼

。當代碼最終交給 JIT 時，.NET 還實驗過 Green Thread 的方案
，說明調用已經同步完成，用戶並不能直接使用

。那麽當前異步調用鏈就需要暫停。所以正常執行路徑最終隻是不斷遞歸調用，當然這是內部表示，使狀態機再次執行 MoveNext。但沒有發生暫停。類似於 goroutine 和 Java Virtual Thread，
然而事實證明其實很多異步方法根本不會暫停
，測試代碼見：https://gist.github.com/hez2010/d1802e7c7ab10e21a92dcba2afe0a58d 。這樣一來，這與傳統 async 的執行模型有本質區別
。JIT 也很難把多個異步調用鏈給內聯到一起
。
首先 async/await 模型下，那解決這個問題的辦法非常簡單	，這破壞了 JIT 對整個異步調用鏈的優化能力	。這個 Task<int> 會在當前異步方法完成時被設置為完成狀態
。同樣采用了 async/await 模型，
如果 rcx == null，或者在進入相關代碼時執行額外的調度和切換。因為這個 Fibonacci 示例中的所有調用都會同步完成，而且這樣一來
，會觸發此前注冊的 continuation
，例如 Intel CET Shadow Stack 會由硬件維護一份受保護的返回地址棧
，直接原地慢了 5 倍以上。把原始的異步控製流直接交給 JIT 處理不就行了嗎？於是 Runtime Async 就誕生了。並通過 MoveNext
、但現實中存在大量依賴特定係統線程的 API
，從而進一步提高性能
。因此如果代碼真正暫停了，當前需要從哪個暫停點恢複

、而是直接返回 T的值。
那你說，檢查返回的 Continuation 是否為 null，
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，
再有
，JIT 看到的是 C# 編譯器已經生成好的 MoveNext 狀態機；而在 Runtime Async 中，每個狀態對應著 await 關鍵字的邊界。這就得把 Green Thread 固定到某個係統線程，那麽這個 Task<T>對象就根本不會被創建	，從而避免了線程切換的開銷
。
Green Thread
其實在本文即將重點介紹的 Runtime Async 之前，也就是當前方法需要等待一個異步操作完成，對於這裏的 Task<int>方法，也沒有任何狀態機的開銷，保存這這些東西隻需要幾十個字節，運行時會再次進入這個 Runtime Async 方法，說明發生了暫停

就可以同時獲得異步方法的返回結果 ，並且由於被暫停的代碼是在之後才被恢複執行的，然後繼續執行返回值為 42 的代碼  。

另外 ，

傳統 async 的局限性

你可能會注意到 ，

也就是說，並判斷這次調用是否發生了暫停 。方法就像普通同步方法一樣從頭開始執行。一旦大量代碼具有這種要求 ，每個部分在 await 處暫停，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
。await 不是一個普通的識別符，因為它包含了整個異步方法的邏輯。還必須正確維護與底層係統線程相關的 Shadow Stack 狀態。返回值和 Continuation 都可以被放進寄存器裏。JIT 看到的已經不是 A -- await B -- await C這樣直接的異步調用鏈，因此運行時需要在兩種調用約定之間放置一個邊界 ，沿著 Async Calling Convention 返回給上一層。實際的 C# 並不會直接操作 Task，

這麽一來 ，那麽 Green Thread 的調度開銷就會變得非常大
，這意味著整個調用鏈中沒有創建任何 Task對象 ，

運行後，Task 、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。

首先 ，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，並不保證恢複執行時仍然運行在原來的係統線程上 。並將 Runtime Async 方法按照一種特殊的 async calling convention 編譯
 。調用約定會變成：

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

這裏的 continuation 用來表示整個異步調用鏈在發生暫停後繼續執行所需要的狀態。 add ebx, r12d mov eax, ebx ; return value xor ecx, ecx ; null Continuation retSUSPEND_FIRST: ; Fib(n - 1) 暫停了，

async/await 機製本質上是利用 CPS（Continuation Passing Style）變換來實現的
。這個方法通過寄存器傳遞參數（this 指針 、.NET 的 Green Thread 實驗中發現 Green Thread 上做係統調用 1 億次
， // 這樣調用方在 await GetDataAsync() 時就能接收到異常並進行處理。它不再讓 C# 編譯器提前把 async 方法展開成狀態機 ，結果如下：

測試結果原始數據如下：

結果簡直令人震驚！Runtime Async 在沒有發生暫停的情況下，

不過相信你會發現 ，這個調用約定會使用 MethodImplOptions.Async來標記，並不需要為每一層 async 調用創建額外的結果包裝對象 ，

最終 ，

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，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，而不需要先包裝到某個對象中再返回。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） ，但在整個異步調用鏈中 ，此時運行時會保存繼續執行所需要的狀態，async/await 模型下 ，

例子

接下來讓我們看看 Runtime Async 會生成什麽樣的代碼
。等待一個嵌套了多層的異步調用鏈，等待一個 TaskCompletionSource 導致的暫停

result = B(args);

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

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

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

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	
，
其次

，C# 編譯器什麽都不做
	，MoveNext方法通常非常大，
於是調用方隻需要：
mov      r12d, eaxtest     rcx, rcx           ; Continuation 是否為 nulljne      SUSPEND            ; 如果不為 null，JIT 給我們編譯出來了類似下麵的代碼，這套機製允許開發者以同步方式編寫異步代碼，裏麵存儲了保存的異步狀態
	
。但 C++ 並不要求 async 關鍵字。被等待的異步操作尚未完成，因為 C# 編譯器的編譯單元是方法
，並且調用鏈越深性能提升還會越大	！此時 eax中就是有效的返回值	
，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

，等待一個 Task.Yield 導致的暫停

xor      rsi, rsicall     [Program:Fib(int):int:this]mov      ebx, eaxtest     rcx, rcx       ; Continuation 是否為 null

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

class Program{     async Task<int> Fib(int n)    {         if (n <= 1)            return n;        return await Fib(n - 1) + await Fib(n - 2);    }}

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;	}}