2026.3.16-2026.3.22

工作内容

  1. 导致系统崩溃的问题已得到彻底修复，当前 procfs.ko 按需加载与自动卸载全流程均稳定通过集成测试。
  2. 发布 ondemand-kmod(按需加载模块)为外部库。提出相关issue追踪问题处理记录。
  3. 探索用户态文件系统按需加载工作。

本周核心代码变更总结–Bug修复

1. 卸载导致内核 Panic 或死锁 (在中断上下文中进行阻塞操作)

现象：等待模块空闲卸载时，系统随机发生与 LruCache 相关的 Panic（如 unwrap() 在 None 上失败）或直接死锁导致终端卡死。s

根因：
procfs 的底层实现使用 LruCache 和标准的自旋锁 / 互斥锁。之前系统将自动卸载扫描函数 tick_ondemand() 注册在了 axtask::register_timer_callback 中，这意味着整个扫描和模块释放操作都执行在中断上下文。在禁用中断和抢占的 IRQ 上下文去获取由普通 VFS 流程所竞争的锁，很容易引发上下文错误与内部状态不同步，产生死锁及释放逻辑被意外打断。

解决方式：

  • 修改文件： api/src/lib.rs, api/src/kmod/ondemand.rs
  • 在 api/src/lib.rs 取消定时器里的轮询。
  • 改为通过 axtask::spawn() 生成一个专属常驻的任务 (Task)，里面包含死循环与异步睡眠 axtask::future::block_on(axtask::future::sleep(Duration::from_millis(500)))。垃圾回收过程处于标准的任务上下文中执行，从而可以安全获取 VFS 或驱动的互斥锁。

2. 物理内存复用引发缺页异常

现象：当 procfs.ko 被自动卸载后，程序再次执行访问会正常触发重加载，但由于模块或系统尝试访问刚刚释放的物理内存以备他用，内核爆出“未处理缺页异常”并崩溃。

根因：
StarryOS 在加载 .ko 时，安全机制会对代码段设为“仅执行” (Execute)、不可写。管理物理映射的包装体 KmodMem 之前在自身 Drop 并把申请的多张物理 4K 内存页归还至系统全局分配池前，并没有重置页表状态。导致当再次把这个范围的物理地址分给进程或重加载的模块（作为读写用途）时，仍然因过往残留的安全隔离权限而引发异常拦截。

解决方式：

  • 修改文件： api/src/kmod/mod.rs
  • 修改了 KmodMem 的 Drop 特质。明确在执行 dealloc_frames(self.paddr...) 前，针对相应的虚地址空间 (kernel_aspace().lock().protect()) 强制重置保护标志为基本的 MappingFlags::READ | MappingFlags::WRITE，消除生命周期外的状态污染。

3. Rust 生命周期误用的编译报错

现象：编译 starry-api 时抛出 [E0716] temporary value dropped while borrowed。

根因：
对 procfs 按需加载定制检查条件的函数 ProcfsUsageChecker::is_in_use() 中，存在 let fd_table = FD_TABLE.scope(...).read();。该语句会在链式调用执行完毕的当下立即析构 scope() 抛出的守卫哨兵对象，使得被获取引用的 fd_table 变成悬空借用。

解决方式：

  • 修改文件： api/src/kmod/ondemand_builtin.rs
  • 将借用拆分为双步，手动维持外围对象的生命周期不在此大括号前结束：
    1
    2
    let fd_table_scope = FD_TABLE.scope(&scope_guard);
    let fd_table = fd_table_scope.read();

4. 模块重编译时符号缺失导致的加载器 Panic

现象：完全构建基于 RISC-V 架构的新 procfs.ko 并打包为 disk.img 在 QEMU 中启动后，在最初挂载按需拦截时便报异常：Symbol alloc::alloc::handle_alloc_error not found 后 Panic。

根因：
Rust Nightly 更新后，对 no_std 与自定内存系统的二进制代码做了符号表裁剪优化。动态独立链接的模块文件内隐含调用了 handle_alloc_error，却无法在由主体内核提供的底层支持表 vfs::KALLSYMS 里找到对应符号地址供地址回填。

解决方式：

  • 修改文件： api/src/kmod/mod.rs, 以及 make img 命令重写磁盘文件系统。
  • 在专门服务于模块装载的符号解析函数 resolve_symbol 中，补充显式的 fallback 分支。如果符号字典拿不到 "handle_alloc_error"，则将其主动定向到已导出的软陷阱 / 挂起函数点 axhal::power::system_off。之后通过强制运行 make img ARCH=riscv64 使新镜像里包含正确的链接规则与 ELF 模块，彻底解决了动态加载死锁的问题。

下周工作安排

  1. 完成用户态文件系统按需加载工作。
  2. 若提前完成1，可以尝试做块设备文件系统按需加载。