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Rustのasync/awaitとスケジューラの話 / rust-async-await

Osuke
April 28, 2020

Rustのasync/awaitとスケジューラの話 / rust-async-await

Osuke

April 28, 2020
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  1. std::task::Context Pending • 次回はどのタイミングでポーリングすればいいのか問題 ◦ が返ってきてすぐまたポーリングするの は 時間の無駄 • (

    の )でステートマシンの状態遷移が 再開可能になるタイミングの通知を設定 • ナイーブな例 ◦ ▪ の場合、スレッドをブロック ◦ ▪ 時に、スレッドのブロックを解除 Ready
  2. • 軽量な実行単位 ◦ メモリ消費量・時間コストが スレッドよりも圧倒 的に効率的 • ( スレッドではなく)グリーンスレッド ◦

    ◦ ◦ • それぞれのタスクが独立したステートマシン ◦ で生成 • それぞれの が を持つ ◦ non-blockingであることが重要 Task でタスクアロケーションの効率化
  3. Runtime • 非同期計算の実行環境 • に渡さないとランタイムで実行されない ◦ はシステムプログラミング言語として薄く するため言語仕様には組み込まれていない ◦ や

    が有名 • がそれぞれの スレッドで実行する をいい感じに配置 ◦ 公平なスケジューリング ◦ がプリエンプションしない
  4. Blocking Calls in tokio • によってブロッキングな呼び出しはバックグラウンドのブロッキン グスレッドへ • 非同期タスクはブロッキングコールの影響を回避 •

    グローバルなスレッドプールなので なライフタイムを持つ必要がある • の代わりに を使うと、現在のスレッドがブロッキ ングスレッドになる ◦ トレイトを要求しない
  5. • ブロッキングする可能性のある呼び出し ◦ システムコール ▪ ▪ ◦ バウンドな重い処理 ◦ 外部クレート依存関数の呼び出し

    ◦ 他のタスクと同期する必要がある処理 ◦ • 開発者が呼び出す関数が かどうか考慮しバックグラウンドのブロッキング スレッドへ送る必要がある blocking?
  6. async-stdの新しいスケジューラの試み • 時間がかかっているブロッキングな呼び出しをバックグラウンドのスレッドプールへ 自動的に逃す ◦ 実装を見ると少なくとも ごとに 関数を呼び 出す •

    以下のような非同期関数内での時間のかかる呼び出しもスケジューラが暗黙的に ブロッキングスレッドで処理する ◦ 開発者がブロッキングコールを意識しなくてよくなる
  7. tokio • 「 」 • プリエンプション:同じタスクを長時間実行し続けてる状態に対する割り込み処理で タスクをスケジューリング ◦ には存在しない ◦

    代わりに、 で が追加 • :タスクごとのオペレーションの上限カウンタ ◦ オペレーション: ◦ タスクが一定数以上 のオペレーションを行うと自動で ◦ タスクがスイッチしたら カウンタはリセット • あくまで 対策なので、 は依然必要
  8. まとめ • も 関数も もステートマシン ◦ や などのランタイム上で状態遷移 ◦ は軽量かつ

    であることがパフォーマンス上重要 • 非同期関数内のブロッキングな呼び出しは今後も開発者が明示的に対処する 必要あり