Tokio Runtime 분리를 통한 로봇 제어 루프 47ms 지터 완전 제거

Context

#[tokio::main]의 기본 Work-stealing 스케줄러가 실시간 제어 태스크와 Background I/O 태스크를 동일한 Thread Pool에서 처리하며 간섭 발생. 이로 인해 제어 루프의 1ms 사이클 타임이 보장되지 않고 주기적인 프레임 드랍이 발생하는 구조적 한계 노출.

Technical Solution

• tokio::runtime::Builder를 통한 Runtime 격리로 제어 루프와 지원 태스크의 실행 환경을 물리적으로 분리
• 제어 전용 Runtime에 worker_threads(1) 및 ThreadPriority::Max를 설정하여 OS 레벨의 우선순위 확보
• Microsecond 단위의 짧은 Lock 점유 시간을 고려하여 Task Switching 오버헤드가 큰 tokio::sync::Mutex 대신 std::sync::Mutex 채택
• spawn_blocking의 Thread Pool 고갈 방지를 위해 Hot Path의 직렬화 작업을 전용 std::thread::spawn으로 이전
• WAL 기반의 Append-only 쓰기 구조를 가진 moteDB를 활용하여 인덱스 업데이트로 인한 스케줄러 블로킹 원천 차단
• 각 계층 간 통신에 Bounded capacity를 가진 tokio::sync::mpsc 채널을 도입하여 Lock-free 데이터 흐름 설계