三个配套小修:instance、launch_first_user、main 清理

三个配套小修

线程化不是孤立的一刀,它逼出了三处连带修改。

一、AHCI 实例怎么从 init.cpp 拿到:instance()/set_instance()

kernel_init_thread 在 init.cpp 里,而 init.cpp 属于 big_kernel_common(被生产内核和测试内核共用);那个 static AHCI ahci 实例却定义在 main.cpp 里。如果 init 线程直接引用一个 main.cpp 的全局变量,测试内核(没有那个定义)会链接失败。

解法是给 AHCI 加一对静态访问器,把「实例在哪」这件事封装进类自己:

cpp

// ahci.hpp
static AHCI& instance();
static void  set_instance(AHCI* ahci);
// ahci.cpp
AHCI* AHCI::s_instance_ = nullptr;
AHCI& AHCI::instance()       { return *s_instance_; }
void  AHCI::set_instance(AHCI* a) { s_instance_ = a; }

main.cpp 初始化完 ahci 就 AHCI::set_instance(&ahci),init.cpp 用 AHCI::instance() 拿。比暴露一个全局变量干净,也顺带修了跨翻译单元的链接问题。

二、launch_first_user 不再手搓 Task:复用调度器的 current

008 的 launch_first_user 里有一行很可疑的代码:它手动 static Task shell_task{}——一个零初始化的、没有内核栈、tid=0、不在任何运行队列里的「假 Task」。重构前凑合能用,是因为那时调度器还没真正接管它;但一旦启动路径线程化,这个假 Task 就成了定时炸弹:

sys_exit 会 Scheduler::current() 拿到这个假 Task,标记 Dead 后 yield;可它根本不在运行队列里;
它没有有效的 CpuContext,调度器要是尝试切回它就直接崩。

修法是别再造 Task:launch_first_user 现在跑在 kernel_init 线程里,直接用 Scheduler::current() 拿到这个真 Task,只更新它的 addr_space 和 cwd:

cpp

auto* current = Scheduler::current();
current->addr_space = user_space;
current->cwd[0] = '/';
current->cwd[1] = '\0';
Scheduler::set_current(current);

还有一个连带的小坑,分两层。008 里 user_space 是 launch_first_user 的一个栈上局部变量(AddressSpace user_space;),函数一返回就析构;但线程化之后,它要被存进 current->addr_space、由调度器长期持有,函数返回时不能析构,所以必须把它的生命期提升到静态存储。可 AddressSpace 带析构器,一个静态的 AddressSpace 对象会触发 __dso_handle 之类的全局析构登记,在 freestanding 内核里链接报错。解法是 placement new——在一块 align 好的静态 uint8_t buffer 上构造它,既拿到静态生命期,又绕开析构器登记:

cpp

alignas(alignof(AddressSpace)) static uint8_t user_space_storage[sizeof(AddressSpace)];
auto* user_space = new (user_space_storage) AddressSpace;   // 不触发全局析构器

三、main.cpp 删掉 stress 调用和键盘轮询

run_concurrent_stress() 是 008 的阶段性脚手架,兼着「验证并发 + 顺带起 shell」两件事。009 把启动职责交还给 kernel_init 后,这个脚手架就整个删掉了(kernel/stress/stress_test.cpp 连文件一起移除)。kernel_main 末尾也不再是键盘轮询循环,而是让 boot_task 进入调度器、由 idle task 兜底。

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