erlang 如何通过一个操作系统线程实现抢占式调度?

Question

我想知道 erlang 的 VM 如何抢占正在运行的代码并上下文堆栈。如何在像c这样的语言中完成它？

Answer 1

诀窍在于 Erlang 运行时可以控制 VM，因此它可以 - 完全在用户空间中 - 跟踪它已经执行了多少 VM 指令(或者，更好的是，这些指令所需的实际物理计算的估计或表示 - 在 Erlang VM 术语中也称为"减少")，并且 - 如果该数字超过某个阈值 - 立即交换进程指针/结构/任何东西并恢复执行循环。

可以这样想(有点伪C，实际上可能是C，也可能不是C，但我不知道，因为我不是C程序员，但是你问你如何在C中做到这一点，所以我会尽力而为)：

void proc_execute(Proc* proc)
{
/* I don't recall if Erlang's VM supports different
reduction limits for different processes, but if it
did, it'd be a rather intuitive way to define process
priorities, i.e. making sure higher-priority processes
get more reductions to spend */
int rds = proc->max_reductions;
for (; rds > 0; rds--) {
/* Different virtual instructions might execute different numbers of
physical instructions, so vm_execute_next_instruction will return
however many reductions are left after executing that virtual
instruction. */
rds = vm_execute_next_instruction(proc, rds);
if (proc->exited) break;
}
}
void vm_loop(Scheduler* sched)
{
Proc *proc;
for (;;) {
proc = sched_next_in_queue(sched);
/* we'll assume that the proc will be null if the
scheduler doesn't have any processes left in its
list */
if (!proc) break;
proc_execute(proc);
}
}
Proc* sched_next_in_queue(Scheduler* sched)
{
if (!sched->current_proc->exited) {
/* If the process hasn't exited yet, readd it to the
end of the queue so we can resume running it
later */
shift(sched->queue, sched->current_proc);
}
sched->current_proc = pop(sched->queue);
return sched->current_proc;
}

这显然是相当简化的(特别是排除/省略了许多重要的东西，例如如何实现 VM 指令以及如何传递消息)，但希望它说明了(如果我理解正确，至少)Erlang 的抢占式调度程序和进程模型在基本层面上工作。

Answer 2

Erlang的所有代码都将编译为 Erlang VM 的操作代码。Erlang 的 VM 通过操作系统的线程执行 Erlang 的操作代码，这些线程是在 Erlang 的 VM 启动时创建的。

Erlang的代码在由 Erlang 的 VM 控制的虚拟 CPU 上运行。Erlang 的 VM 将 IO 视为虚拟 CPU 的中断。因此，Erlang 的 VM 实现了一台机器和一个像操作系统一样的调度程序。由于操作代码和非阻塞 IO，我们可以使用 C languange 在 Erlang 的 VM 中实现抢占。