RT-Async 博客

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第二十六周工作总结 ​

概述 ​

本周围绕 rt-async-amp 项目的 AMP IPC 通信，完成了三个阶段的工作：

  1. 定位并修复 IPC 死锁：根因是 PollSet 内部 spin::Mutex 不关中断，IPI handler 与 register 在同一 hart 上死锁
  2. 重构 StarryOS 侧 await 机制：彻底移除中间计数器，改为直接读取 ring buffer 状态 + Waker 唤醒
  3. ov-channels 库泛型化重构并发布 v0.2.0：SharedMemory<const N> 泛型化，新增 flags feature gate

1. AMP IPC 死锁排查与修复 ​

问题现象 ​

user-test-sched 三明治计时测试中，客户端 await_ipi 永久阻塞。死锁只在完整 RPC 流程（DELAY + ECHO 连续调用）中出现，单步调用正常。

根因分析 ​

PollSet 内部使用 spin::Mutex（裸自旋锁，不关中断）保护 waker 队列。当 Task 在 hart 0 上调用 register(waker) 持有锁时，同一 hart 的 IPI 中断到达，ipi_irq_handler 尝试调用 wake() 获取同一把锁——中断 handler 等待被中断的代码释放锁，锁永远不会被释放。

修复 ​

  • 服务端：send_notify_ipi() 封装 IPI 发送，每个 Notify 响应立即回 IPI
  • Linux 侧：SpinNoIrq<Option<Waker>> 替换 PollSet（关中断保护 waker 注册）；移除 IPC_PENDING，改为直接读 CH1 ring buffer 判断消息可用性
  • IPI handler 仅 wake 已注册的 Waker，spurious wakeup 安全因为 ring buffer 是权威状态

详细排查过程记录在 AMP 死锁排查技术报告。

相关文件变更 ​

  • apps/rt-async-app/src/intercom.rs：IPI 策略重构、弹性自旋窗口扩大（1000→100000）、新增日志
  • StarryOS/kernel/src/pseudofs/dev/rt_shm.rs：移除 IPC_PENDING/PollSet，改用 ch1_has_pending() + IPC_WAKER
  • apps/rt-async-app/src/ipc_wait.rs：ISR 唤醒日志

2. StarryOS rt_shm 设备重构 ​

移除的机制 ​

  • IPC_PENDING: AtomicBool — 中间标志，与实际消息数不一致时导致死锁
  • IPC_POLLSET: PollSet — spin::Mutex 不关中断，同 hart 死锁
  • IPI handler 中手动清除 MSIP/SIP 的代码

新机制 ​

  • ch1_has_pending()：直接读 CH1 ring buffer 的 read/write 原子变量（offset 从 amp.toml 生成）
  • IPC_WAKER: SpinNoIrq<Option<Waker>>：IRQ-safe 的 waker 存储
  • AWAIT ioctl：先检查 ch1_has_pending() → 加锁注册 waker → 二次检查 → Pending/Ready
  • ipi_irq_handler()：仅 IPC_WAKER.lock().take() + waker.wake()
  • CLR_PENDING ioctl 变为 no-op（保留 ABI 兼容）

3. ov-channels v0.2.0 泛型化重构 ​

动机 ​

SharedMemory 硬编码 MAX_CHANNELS = 4，外部无法自定义通道数量。作为通用库应允许调用方在编译时指定。

核心改动 ​

变更说明
SharedMemory<const N: usize = 2>const generics 泛型化，默认 2 通道
新增 flags feature门控 busy: AtomicBool 及 set_busy/clear_busy/is_busy API
移除 MAX_CHANNELS不再硬编码通道数上限
ChannelId 简化去掉 is_valid() 和范围检查，校验下沉到 SharedMemory<N>
sender()/receiver()用 (id.get() as usize) < N 动态校验
recv_from_interrupt<N> / has_pending_interrupt<N>泛型化
新增 channel_count()返回 N

依赖更新 ​

  • 发布到 crates.io（ov-channels = "0.2.0"）
  • rt-async-amp workspace 改为 crates.io 依赖 + flags feature
  • ov-rpc server/client 使用 SharedMemory<3>（CH0 请求、CH1 响应、CH2 急停）
  • StarryOS 移除未使用的 ov-channal git 依赖

测试 ​

  • ov-channels：33 个测试全部通过（含 std + flags feature 组合）
  • ov-rpc：35 个测试全部通过