わりこまれるはなし

toRuby拡大版 (2023-08-05)

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1. わりこまれるはなし
   seki@ruby-lang.org
   Ractorの中では限定的な操作しかできないぞ！の補足として話そうとしたが没にした
   

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2. まとめ
   わりこまれたことを知るのは相当めんどくさいぞ
   結局イベントループ的な構造が必要になるぞ
   イベントとかコールバックとかめんどくさいからスレッ
   ドにやらせればいいや！と思うかもしれないけど、その
   スレッドのためにイベントループが必要でなにも解決し
   ないぞ！
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3. プログラムがわりこまれる？
   実行中のプログラムがわりこまれるって
   なにか特別なイベントが発生したら
   中断、変更、サービス開始...
   どうやって？
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4. 実行主体
   プログラムが走ってるな！って感じるアレ
   コンテキストとかいうときもある？
   プロセス、スレッド、ファイバ（コルーチン）
   そういう概念あるでしょ？
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5. 昔のこと
   1982 - 8bit PC（MZ-80系列）
   1992 - RealTime OSとデバイスドライバ、pthread
   1999 - dRuby
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6. OSҎલ
   OSとかないころ
   

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7. SHARP MZ-80
   BASICのテキストだよ
   

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8. BREAKキーとは！
   BASICインタプリタ ≒ REPL
   BREAKキーを押すとプログラムの実行を停止して、対話
   モードに戻る
   BREAKキーに特別な能力があると信じていたがマシン語
   で書いたサブルーチンは止まってくれない...なんでだ！？
   当時BASICで書くと遅いルーチンはハンドアセンブルで
   作ったサブルーチンをコールする、という宗派があった
   shでいうとCtrl-Cとか？
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9. 関西弁...
   

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10. BREAK
    

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11. BREAKキーの実装
    実際にはこんな感じ！RUNすると構文木を処理するぞ
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    BREAK RUN
    

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12. BREAKキーの実装
    OPコードを一つ処理する
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    BREAK
    

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13. BREAKキーの実装
    BREAKキーが押されているか見る
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    BREAK
    

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14. BREAKキーの実装
    OPコードを一つ処理する
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    BREAK
    

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15. BREAKキーの実装
    また見る
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    BREAK
    

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16. BREAKキーの実装
    OPコードを一つ処理する
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    BREAK
    

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17. BREAKキーの実装
    また見る...押されてた！！
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    BREAK
    

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18. BREAKキーの実装
    実行やめてプロンプトへ戻る
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    BREAK READY
    
    
    _
    

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19. 処理の合間にキーを見る
    処理を小さな単位に分けて、その合間にBREAKキーが押
    されているか調べてる
    都合のよいときにチラ見する→ポーリング
    これは割り込み機能がないからなの！？
    OSがあればこんな苦労しなくて良いのに（妄想
    それはどうかな...
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20. signal
    UNIXのケース
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21. signal
    Ctrl-Cで停止させるのは？
    止めてるのはOS側
    じゃあプロセスがうけとるときは？
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    signal
    

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22. signal
    シグナルがきた！実行主体は横取りされるぞ
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    signal
    

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23. signal
    割り込みサービスルーチン
    本体とは別人格
    async-signal-safe関数のみ
    preemptiveとかいう
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    signal
    

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24. async-signal-safe
    本体がどのような状態でも別人格に切り替わる
    mallocなどのメモリ管理中や再入可能でない関数の中、ト
    ランザクション的な処理の途中であっても別人格になる
    本体を壊さないように限られた処理だけが許されている
    async-signal-safeと言われる操作だけだよ
    「許されている」っていうのは約束を守れば動くけど、
    守っていないことをコンパイラが教えてくれたりはしな
    いぞ
    みんなもシグナルハンドラでログを書いていた先人のコードで困ったことがあるはず
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25. signal
    割り込みサービスルーチン
    本体とは別人格
    async-signal-safe関数のみ
    大域変数に遺言を残して終了
    たいしたことはできないので、割り込まれたよーというメモを残して終わる
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    signal
    

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26. signal
    割り込みサービスルーチン
    本体とは別人格
    async-signal-safe関数のみ
    大域変数に遺言を残して終了
    本体は...
    割り込まれたことを知らないので...
    残されたメモを定期的に見に行くことに
    Rubyでsignalつかってもこういうことは身につかないかもしれん
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    signal
    

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27. signal
    割り込まれたときに気づけない
    長いシステムコール中ならEINTR
    わかることもあるがわからないこともある
    割り込まれたときに気づけないので、都合の良いときに
    メモがないか調べることになる
    なんらかのイベントループを構成しとく必要がある
    またか！
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28. pthreadのcancel
    RubyでいうところのThread#killのはなし
    スレッドを任意の瞬間に止めることはできない
    malloc中とかトランザクション中とかさっきのasync-
    signal-safeと同じようなもの
    次の都合のよいときに止まってくださいな
    pthread_cancel()
    cancel要求受けました、というメモをしておく
    標準ライブラリは呼ばれたときにメモを見て自殺する
    めっちゃ使いにくい！！
    Rubyのスレッドは楽すぎて堕落する
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29. select族が便利
    シグナルハンドラやスレッド間の通信が必要な局面で
    socket_pairやpipeなどを用いるテクニックも多い
    FDとして扱える
    select族で多元待ちも簡単
    一度に複数の事象を待てる
    select()使えるようになって歓喜した人たちがいた（旧世紀）
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30. 都合のよいときにメモを見る
    割り込まれた！は自分で見る
    確認する単位はいろいろ
    OSがあるとメモを効率よく書いてくれる
    でも本質的な形はかわらない
    実行主体には割り込めない
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31. 「処理の合間に見る」を反転
    チラ見するたびに処理をする
    イベントドリブンのスタイル
    巧みに隠されているけどWebのJSとか
    コールバックを呼ぶ人はだれなのか？を想像しよう
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32. コールバックめんどくさいから
    めんどくさいからマルチスレッドにしてみたー
    めんどくささは解決していない
    スレッド間通信もチラ見のループになる
    よくある勘違い
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33. まとめ
    わりこまれたことを知るのは相当めんどくさいぞ
    結局イベントループ的な構造が必要になるぞ
    イベントとかコールバックとかめんどくさいからスレッ
    ドにやらせればいいや！と思うかもしれないけど、その
    スレッドのためにイベントループが必要でなにも解決し
    ないぞ！
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