코어TrueAsync의 파이버

TrueAsync의 파이버 ​

표준 PHP에서 파이버(Fiber)는 자체 호출 스택을 가진 협력적 스레드입니다. TrueAsync 확장이 활성화되면 파이버는 코루틴 모드로 전환됩니다. 스택을 직접 전환하는 대신, 파이버는 자체 코루틴을 할당받으며 이를 스케줄러(Scheduler)가 관리합니다.

이 문서에서는 TrueAsync 환경에서 파이버 동작의 주요 변경 사항을 설명합니다.

파이버의 코루틴 모드 ​

new Fiber(callable)을 생성할 때 TrueAsync가 활성화되어 있으면, 스택 전환 컨텍스트를 초기화하는 대신 코루틴이 생성됩니다:

c
fiber->coroutine = ZEND_ASYNC_NEW_COROUTINE(...);
ZEND_COROUTINE_SET_FIBER(fiber->coroutine);
fiber->coroutine->extended_data = fiber;
fiber->coroutine->internal_entry = coroutine_entry_point;

$fiber->start() 호출은 스택을 직접 전환하지 않고, ZEND_ASYNC_ENQUEUE_COROUTINE을 통해 코루틴을 스케줄러 큐에 등록합니다. 이후 호출 코드는 zend_fiber_await()에서 파이버가 완료되거나 일시 중단될 때까지 대기합니다.

코루틴의 refcount 생명주기 ​

파이버는 ZEND_ASYNC_EVENT_ADD_REF를 통해 자신의 코루틴을 명시적으로 유지합니다:

생성자 이후:   coroutine refcount = 1 (스케줄러)
start() 이후:  coroutine refcount = 2 (스케줄러 + 파이버)

파이버의 추가 +1은 코루틴이 완료 후에도 살아 있도록 하기 위해 필요합니다. 그렇지 않으면 getReturn(), isTerminated() 등의 메서드가 결과에 접근할 수 없게 됩니다.

+1의 해제는 파이버 소멸자(zend_fiber_object_destroy)에서 이루어집니다:

c
if (ZEND_COROUTINE_IS_FINISHED(coroutine) || !ZEND_COROUTINE_IS_STARTED(coroutine)) {
    ZEND_ASYNC_EVENT_RELEASE(&coroutine->event);
}

Fiber::start() 매개변수 — 힙으로 복사 ​

Z_PARAM_VARIADIC_WITH_NAMED 매크로는 Fiber::start()의 인수를 파싱할 때 fcall->fci.params를 VM 프레임 스택의 포인터로 직접 설정합니다. 표준 PHP에서는 이것이 안전합니다. zend_fiber_execute가 스택 전환을 통해 즉시 호출되며, Fiber::start() 프레임이 아직 살아 있기 때문입니다.

코루틴 모드에서는 대기 중인 코루틴이 먼저 소멸되면 fcall->fci.params가 댕글링 포인터가 될 수 있습니다. 이러한 상황이 절대 발생하지 않는다고 보장하는 것은 불가능합니다.

따라서 매개변수 파싱 후 힙 메모리로 복사합니다:

c
if (fiber->coroutine != NULL && fiber->fcall != NULL) {
    if (fiber->fcall->fci.param_count > 0) {
        uint32_t count = fiber->fcall->fci.param_count;
        zval *heap_params = emalloc(sizeof(zval) * count);
        for (uint32_t i = 0; i < count; i++) {
            ZVAL_COPY(&heap_params[i], &fiber->fcall->fci.params[i]);
        }
        fiber->fcall->fci.params = heap_params;
    }
    if (fiber->fcall->fci.named_params) {
        GC_ADDREF(fiber->fcall->fci.named_params);
    }
}

이제 coroutine_entry_point에서 매개변수를 안전하게 사용하고 해제할 수 있습니다.

코루틴 파이버의 GC ​

코루틴 객체를 GC 버퍼에 추가하는 대신, zend_fiber_object_gc는 코루틴의 실행 스택을 직접 순회하며 발견된 변수를 전달합니다:

c
if (fiber->coroutine != NULL) {
    zend_execute_data *ex = ZEND_ASYNC_COROUTINE_GET_EXECUTE_DATA(fiber->coroutine);
    if (ex != NULL && ZEND_COROUTINE_IS_YIELD(fiber->coroutine)) {
        // Обход стека — как для обычного файбера
        for (; ex; ex = ex->prev_execute_data) {
            // ... добавляем CV в GC буфер ...
        }
    }
}

이는 YIELD 상태(파이버가 Fiber::suspend()를 통해 일시 중단된 경우)에서만 동작합니다. 다른 상태(running, awaiting child)에서는 스택이 활성 상태이므로 순회할 수 없습니다.

GC에서의 소멸자 ​

표준 PHP에서 GC가 발견한 객체의 소멸자는 동일한 컨텍스트에서 동기적으로 호출됩니다. TrueAsync에서는 GC가 별도의 GC 코루틴에서 실행됩니다 (비동기 컨텍스트에서의 가비지 컬렉션 참조).

이는 다음을 의미합니다:

  1. 실행 순서 — 소멸자는 gc_collect_cycles() 반환 이후 비동기적으로 실행됩니다.

  2. 소멸자에서의 Fiber::suspend() — 불가능합니다. 소멸자는 파이버가 아닌 GC 코루틴에서 실행됩니다. Fiber::suspend() 호출 시 "Cannot suspend outside of a fiber" 오류가 발생합니다.

  3. 소멸자에서의 Fiber::getCurrent() — 소멸자가 파이버 컨텍스트 외부에서 실행되므로 NULL을 반환합니다.

이러한 이유로 GC에 의한 소멸자가 파이버 내부에서 동기적으로 실행되는 것을 전제로 한 테스트는 TrueAsync에서 skip으로 표시됩니다.

종료 시 제너레이터 ​

표준 PHP에서 파이버가 소멸될 때 제너레이터에는 ZEND_GENERATOR_FORCED_CLOSE 플래그가 설정됩니다. 이는 finally 블록에서의 yield from을 금지합니다. 제너레이터가 종료되며 새로운 의존성을 생성해서는 안 되기 때문입니다.

TrueAsync에서는 코루틴이 강제 종료가 아닌 graceful cancellation을 받습니다. 제너레이터에 FORCED_CLOSE 플래그가 설정되지 않으며, finally 블록에서의 yield from이 실행될 수 있습니다. 이는 알려진 동작 차이입니다.

이 동작을 변경해야 하는지 여부는 아직 결정되지 않았습니다.