monitor.md

title	Monitor总览
date	2025-01-02 00:35:00 -0800
author	loongs-zhang

Monitor总览

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支持范围

preemptive特性目前支持以下targets：

	ELF (Linux, BSD, bare metal, etc)	Darwin (macOS, iOS, etc)	Windows
x86_64	✅	✅	✅
x86	✅	❌	✅
AArch64	✅	✅	❌
ARM	✅	❌	❌
RISC-V	✅	❌	❌
LoongArch64	✅	❌	❌

✅ 已测试且稳定；⚠️ 已测试但不稳定；❌ 不支持。

⚠️ 如果你想直接在open-coroutine-core中使用preemptive特性，你必须学习Hook总览。

使用方法

use open_coroutine_core::co;
use open_coroutine_core::common::constants::CoroutineState;
use open_coroutine_core::coroutine::Coroutine;

fn main() -> std::io::Result<()> {
    // 模拟最极端的死循环，如果未启用preemptive特性，协程恢复后将一直卡在死循环中
    let mut coroutine: Coroutine<(), (), ()> = co!(|_, ()| { loop {} })?;
    assert_eq!(CoroutineState::Suspend((), 0), coroutine.resume()?);
    // 如果未启用抢占特性，将永远不会到达此处
    assert_eq!(CoroutineState::Suspend((), 0), coroutine.state());
    Ok(())
}

为什么需要抢占？

在调用Coroutine::resume_with后，协程可能会长时间占用调度线程，从而拖慢由该调度线程调度的其他协程。协程在两种情况下会长时间占用调度线程：陷入重度计算或系统调用。为了解决陷入重度计算的问题，我们引入抢占式调度，它会自动挂起长时间执行的协程，并允许其他协程执行。

什么是monitor？

monitor是open-coroutine-core的一个模块，它实现了preemptive特性，这允许协程在长时间运行后被抢占。

工作原理

sequenceDiagram
    actor 用户线程
    participant 协程
    participant MonitorListener
    participant Monitor线程
    用户线程 ->>+ 协程: Coroutine::resume_with
    协程 ->>+ MonitorListener: Listener::on_state_changed
    MonitorListener ->>+ Monitor线程: Monitor::submit
    Monitor线程 ->>+ Monitor线程: libc::sigaction
    alt 发生抢占
        协程 ->> 协程: 协程状态变为Running超过10ms
        Monitor线程 ->>+ 用户线程: libc::pthread_kill
        用户线程 ->>+ 用户线程: libc::pthread_sigmask
        用户线程 ->>+ 协程: 挂起协程，具体实现可查看sigurg_handler
        协程 ->> 用户线程: 协程已被抢占
    else 未发生抢占
        协程 ->> 协程: 协程状态变为Suspend/Syscall/Complete/Error
        协程 ->>+ MonitorListener: Listener::on_state_changed
        MonitorListener ->>+ Monitor线程: Monitor::remove
        Monitor线程 ->>+ MonitorListener: 返回
        MonitorListener ->>+ 协程: 返回
        协程 ->> 用户线程: 返回
    end

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