docs: split Phase 12 and Phase 13 into separate design documents

- docs/12-continuous-batching.md: scheduler, sequence management,
  batching strategy (currently single-request, expandable)
- docs/13-http-api.md: HTTP server, OpenAI-compatible API,
  axum architecture, SSE streaming (TODO)

Phase 12 = WHAT to compute (scheduling decisions)
Phase 13 = HOW to expose it (HTTP protocol layer)

Co-Authored-By: Claude Opus 4.6 (1M context) <noreply@anthropic.com>
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# Phase 12: Continuous Batching + Request Scheduler — Design Document
## Goal
实现 iteration-level 请求调度器,支持多请求并发执行和动态 batch 管理。这是 LLM serving 系统的核心调度逻辑。
## 核心概念
### Static Batching vs Continuous Batching
**Static朴素**:
```
Batch 1: [req1, req2, req3] → 等所有完成才开始下一批
问题: req1 10 token 就完了req3 要 200 token → req1 的 slot 空转
```
**Continuous本阶段目标**:
```
Iteration 1: [req1, req2, req3] → req1 完成! slot 释放
Iteration 2: [req2, req3, req4] → req4 立即填入
每一个 iteration一次 forward pass重新决定哪些请求参与
```
## 核心组件
### Sequence
```rust
pub struct Sequence {
pub id: SeqId,
pub prompt_tokens: Vec<u32>,
pub generated_tokens: Vec<u32>,
pub status: SequenceStatus,
pub sampling_params: SamplingParams,
pub kv_cache_handle: KVCacheHandle, // 该 seq 的 KV cache 资源
pub arrival_time: Instant,
pub output_sender: tokio::sync::mpsc::Sender<GenerateEvent>,
}
pub enum SequenceStatus {
Waiting, // 等待调度
Prefilling, // 正在 prefill
Decoding, // 正在逐 token decode
Finished, // 完成 (EOS / max_len)
}
```
### Scheduler
```rust
pub struct Scheduler {
waiting: VecDeque<Sequence>, // 等待队列
running: Vec<Sequence>, // 正在执行
max_batch_size: usize, // 最大并发数
block_manager: BlockManager, // KV cache 资源管理
}
```
### 调度循环
```rust
loop {
// 1. 回收已完成的 sequence释放 KV cache
// 2. 从 waiting 中 admit 新请求(如果有空位+显存)
// 3. 对 running 中的所有 seq 做一步 forward
// - 新加入的做 prefill
// - 已在运行的做 decode
// 4. 对每个 seq 的 logits 做 sampling
// 5. 发送新 token / 完成信号
}
```
## 当前状态 (Phase 12 初版)
当前实现是 **单请求顺序执行**max_batch_size=1是 continuous batching 的退化形式:
- 一次只处理一个请求
- 完成后才接受下一个
- 无 preemption、无 batching
这是合理的起步——先跑通单请求 E2E后续扩展为真正的并发 batching。
## 后续扩展 (Phase 15+)
1. **多请求 batch forward**: 将多个 seq 的 token 拼接为一个 batch 输入
2. **Prefill-Decode 分离**: prefill (compute-bound) 和 decode (memory-bound) 分开调度
3. **Preemption**: 显存不足时暂停低优先级 seq
4. **动态 batch size**: 根据 KV cache 使用量调整
## Test Plan
- [x] 单请求 E2E: 提交请求 → 收到 token 流 → 完成信号
- [ ] (后续) 多请求并发: 提交多个请求,验证都能正确完成
- [ ] (后续) 短请求完成后新请求立即加入
## Takeaways
1. **单请求是 continuous batching 的特殊情况 (batch_size=1)**:当前实现的 engine 循环已经是正确的调度结构——receive request → prefill → decode loop → done → next request。扩展为多请求只需在 decode loop 中处理多个 sequence。
2. **Engine 在独立 OS thread 上跑是正确的设计**GPU 操作是同步阻塞的cudaDeviceSynchronize如果放在 tokio runtime 中会 block 整个 async runtime。独立线程 + channel 通信是标准模式。
3. **std::sync::mpsc::SyncSender(capacity=1) 实现了天然的背压**:当 engine 忙时,新请求会 block 在 channel send 上,不会积压。