Knowledge Tool Execution Pipeline

Module Structure

该组件把已注册工具调用变成受控副作用。执行器本身无 Session 持久状态，但通过 ExecutionContext 接收 Session 身份、工作区、权限、取消和交互处理器，并协调多个 进程级与 Session 级资源门。

Directory Layout

• packages/cli/src/tools/execution/ToolExecutor.ts — 当前平铺执行流程与历史记录
• packages/cli/src/tools/execution/ToolInvocationRunner.ts — 调用计时与显式安全重试
• packages/cli/src/tools/execution/PermissionResolver.ts — 规则、模式、Session 批准与敏感路径合并
• packages/cli/src/tools/execution/ToolExecutionHooks.ts — Pre/Post Hook 适配及参数重建
• packages/cli/src/tools/execution/ToolConcurrencyGate.ts — 单执行器 shared/exclusive FIFO 屏障
• packages/cli/src/tools/execution/ConcurrencyScheduler.ts — 全局、Session、ToolKind 多维容量调度
• packages/cli/src/tools/execution/FileLockManager.ts — canonical 路径锁与稳定顺序多锁
• packages/cli/src/tools/execution/AutoVerify.ts — 受信任本地编辑后的 Session-owned 类型诊断
• packages/cli/src/agent/loop/StreamingToolExecutor.ts — 流式预启动、持久化和结果有序交付
• packages/cli/src/tools/display/ToolResultProjector.ts — durable 结果恢复与表面裁剪

Key Entry Points

• ToolExecutor.execute() in packages/cli/src/tools/execution/ToolExecutor.ts — 创建 execution identity 并运行完整流程
• executeToolInvocation() in packages/cli/src/tools/execution/ToolInvocationRunner.ts — 执行 invocation、记录耗时并实施重试策略
• StreamingToolExecutor.addTool() in packages/cli/src/agent/loop/StreamingToolExecutor.ts — 决定预启动、排队或拒绝一次流式调用
• AutoVerifyRuntime.verify() in packages/cli/src/tools/execution/AutoVerify.ts — 对成功文件写入追加相关类型错误

API Surface

ToolExecutor

• execute(toolName, params, context) — 合并默认上下文并执行一次完整受控调用
• executeAll() / executeParallel() — 保序收集批量结果，底层仍通过相同 gate 与 scheduler
• getExecutionHistory() / getStats() — 读取有界内存执行历史与聚合统计
• dispose() — 关闭本执行器 gate、取消该 owner 的排队任务并释放注入资源

Execution Coordination

• ToolConcurrencyGate.run() — 在一个 executor 内提供 shared 并行和 exclusive FIFO 屏障
• ConcurrencyScheduler.schedule() — 在进程与 Session 两级按 ToolKind 公平准入
• FileLockManager.acquireLock() / acquireLocks() — 按 canonical 路径串行写入并避免多锁死锁
• ToolTurnAdmission.admit() — 将单轮 tool call 数限制为 64

Execution Policies

• PermissionResolver.resolveRulePermission() — 生成权限签名并应用审计代理、模式、Session 批准和敏感文件覆盖
• runPreToolUseHooks() / runPostToolUseHooks() — 在审批前修改输入、收紧决策并在执行后修改输出
• executeToolInvocation() — 仅对显式 isRetrySafe invocation 的指定瞬态异常做有界重放
• formatToolResult() — 补齐 execution ID、工具名和完成时间戳

Usage Examples

Session 创建隔离的执行器

return new ToolExecutor(registry, {
  permissionConfig: permissions,
  permissionMode,
  approvalStore: this.approvalStore,
  contextDefaults: { sessionId: this.sessionId, workspaceRoot: this.workspaceRoot },
  ...(permissionMode === PermissionMode.YOLO ? { autoVerifyRuntime } : {}),
});

Agent loop 通过统一入口执行

const result = this.executeTool
  ? await this.executeTool(toolCall.function.name, params, execContext)
  : await this.pipeline.execute(toolCall.function.name, params, execContext);

Gotchas

• 重试策略默认 fail-closed：isRetrySafe 缺省时 maxRetries=0，只有显式 opt-in 的 invocation 才会对 EBUSY、EAGAIN、EMFILE、ENFILE 最多重试两次 (packages/cli/src/tools/execution/ToolInvocationRunner.ts, packages/cli/src/tools/core/createTool.ts)
• 重试只捕获 execute() 抛出的异常；工具正常返回 { success: false } 不会重试，调用方也不应通过抛错规避领域失败契约 (packages/cli/src/tools/execution/ToolInvocationRunner.ts, packages/cli/src/tools/types/ToolTypes.ts)
• ToolKind.ReadOnly、isConcurrencySafe、parallelism 与 isRetrySafe 不可互相推导；当前白名单测试只允许 11 个经审计的查询工具重放，Bash、Edit、Write、WriteStdin、Browser 与外部 MCP 均保持不可重放 (packages/cli/tests/unit/tooling/tools/builtin/tool-retry-safety.test.ts, packages/cli/src/tools/types/ToolTypes.ts)
• retry-safe 工具的线性退避为 200ms、400ms，使用调用信号可中止；取消发生在退避期时不会启动下一次尝试 (packages/cli/src/tools/execution/ToolInvocationRunner.ts, packages/cli/tests/unit/tooling/tools/execution/tool-invocation-runner.test.ts)
• PreToolUse Hook 修改参数后，执行器会重新构建 invocation，并重新检查 worktree 边界与规则权限；若只更新 params 而复用旧 invocation 会绕过 schema 和受影响路径 (packages/cli/src/tools/execution/ToolExecutor.ts, packages/cli/src/tools/execution/ToolExecutionHooks.ts)
• Hook 只能把规则结果收紧为 ask/deny，不能把规则 deny/ask 放宽为 allow；无任何决策时默认 ask (packages/cli/src/tools/execution/PermissionResolver.ts)
• parallelism: 'shared' 只穿过单执行器批内 gate，仍会受全局/Session/ToolKind scheduler 以及同路径文件锁限制；它不等于无限并发 (packages/cli/src/tools/execution/ToolExecutor.ts, packages/cli/src/tools/execution/ConcurrencyScheduler.ts)
• 通用文件锁只识别 file_path 或 notebook_path 且仅在 isConcurrencySafe=false 时启用；ApplyPatch 因为是多路径工具，必须在工具内部获取排序后的完整路径锁 (packages/cli/src/tools/execution/ToolExecutor.ts, packages/cli/src/tools/builtin/file/applyPatch.ts)
• formatToolResult() 原地补写 metadata；PostToolUse Hook、LSP 和 AutoVerify 都在它之前运行，因此这些阶段看到的不是最终 execution metadata (packages/cli/src/tools/execution/ToolExecutor.ts, packages/cli/src/tools/execution/ToolInvocationRunner.ts)
• 执行已开始后再收到取消会返回 abortedBeforeLaunch=false，不能据此断言副作用未发生；只有 gate/scheduler 前取消才明确是未启动 (packages/cli/src/tools/execution/ToolExecutor.ts, packages/cli/src/tools/execution/ToolExecutionResults.ts)
• ExecutionPipeline.ts 已弃用且只重导出 ToolExecutor；新增阶段类或依赖旧 11 阶段顺序不会进入真实路径 (packages/cli/src/tools/execution/ExecutionPipeline.ts, git:e6a1bef4)

Architecture

• 当前固定顺序是查找工具 → schema/allow-deny 列表校验 → executor gate → worktree 隔离 → 规则权限 → PreToolUse Hook → Hook 改参后重校验 → 决策合并 → 审批 → scheduler/文件锁 → invocation → PostToolUse Hook → LSP → AutoVerify → 结果格式化 (packages/cli/src/tools/execution/ToolExecutor.ts)
• 并发分两层：ToolConcurrencyGate 保留同批 exclusive 屏障顺序，ConcurrencyScheduler 再实施进程级和 Session 级总量及 kind 配额，并按 Session 轮转避免饥饿 (packages/cli/src/tools/execution/ToolConcurrencyGate.ts, packages/cli/src/tools/execution/ConcurrencyScheduler.ts)
• StreamingToolExecutor 只为 allowlist 且 isConcurrencySafe=true 的工具在 Provider 流提交前预启动；parallelism 只决定流结束后的批内屏障，不能扩大预启动集合 (packages/cli/src/agent/loop/StreamingToolExecutor.ts)
• durable tool-use 在调用前按原始顺序串行写入；要求持久化却无法保存时，调用在副作用前失败，model fallback 则通过 epoch 丢弃旧世代结果 (packages/cli/src/agent/loop/StreamingToolExecutor.ts)
• admission queue 满或超时会被投影为 RESOURCE_EXHAUSTED/tool_busy 且提示下一轮重试；executor/scheduler 关闭则投影为 dispose/cancel，而不是普通业务失败 (packages/cli/src/tools/execution/ToolExecutor.ts, packages/cli/src/tools/execution/ConcurrencyScheduler.ts)

Decisions

• 平铺执行器取代 staged pipeline 后，安全顺序通过单个 runTool 明文维护，减少阶段对象间隐式状态，但修改顺序时必须同步集成测试 (packages/cli/src/tools/execution/ToolExecutor.ts, packages/cli/tests/integration/tool-executor.test.ts, git:e6a1bef4)
• 工具容量采用全局共享 scheduler 加 Session 公平轮转，默认总并发 32、单 Session 10，并按 readonly/write/execute 分别限流，防止单 Session 或进程工具占满资源 (packages/cli/src/tools/execution/ConcurrencyScheduler.ts, git:527cb02b)
• 自动验证只在 Session 为 YOLO 且工作区明确 trusted、文件属于本地 Session 时注入；项目脚本不会因普通编辑在未信任或 ACP 文件上隐式执行 (packages/cli/src/agent/runtime/SessionRuntime.ts, packages/cli/src/tools/execution/AutoVerify.ts)

Patterns

• 所有预执行拒绝都返回统一 ToolResult，而异常路径交给 failExecution 并额外运行 PostToolUseFailure Hook；两条路径的 Hook 行为不同 (packages/cli/src/tools/execution/ToolExecutor.ts, packages/cli/src/tools/execution/ToolExecutionResults.ts)
• 审批请求通过 mutex 串行化，但审批完成后的工具可继续 shared 执行；Session 或 project scope 的批准分别进入内存 store 或本地配置 (packages/cli/src/tools/execution/ToolApprovalController.ts, packages/cli/src/tools/execution/SessionApprovalStore.ts)
• AutoVerify 对同 workspace、同文件指纹合并并发检查，输入变化则排到旧检查之后；仅执行项目声明的 type-check script，不调用 npx 猜测工具链 (packages/cli/src/tools/execution/VerifyQueue.ts)
• Tool progress 使用有界 256 项队列，溢出丢最旧项；进度是观测数据，不参与准入所有权 (packages/cli/src/agent/loop/ToolProgressQueue.ts, packages/cli/src/tools/execution/ConcurrencyScheduler.ts)

Consumer Analysis

• packages/cli/src/agent/loop/ 是主要调用方：流式路径负责预启动、tool-use 持久化、单轮 64 调用上限和有序回收，最终仍委托 ToolExecutor.execute (packages/cli/src/agent/loop/StreamingToolExecutor.ts, packages/cli/src/agent/loop/executeLoopGenerator.ts)
• packages/cli/src/agent/runtime/SessionRuntime.ts 为每个 Agent 创建过滤后的 executor，共享 Session approval store，并只在 YOLO 模式注入 AutoVerify (packages/cli/src/agent/runtime/SessionRuntime.ts)
• packages/cli/src/acp/Session.ts、packages/cli/src/commands/headless.ts、packages/cli/src/server/routes/session.ts 消费统一 ToolResult，再按各自字符预算投影详情，不能绕过 canonical result (packages/cli/src/tools/display/ToolResultProjector.ts)
• packages/cli/src/hooks/ 通过 Pre/Post/Failure 三类接点影响参数、决策或输出；权限 Hook 的 allow 不能覆盖规则拒绝 (packages/cli/src/tools/execution/ToolExecutionHooks.ts, packages/cli/src/tools/execution/PermissionResolver.ts)
• 文件工具、LSP 与自动验证共同消费执行后的结果顺序：Post Hook 可改结果，LSP 更新文档状态，AutoVerify 最后追加诊断 (packages/cli/src/tools/execution/ToolExecutor.ts)