Lab 001 · Cinux-Base 与 ErrorOr 验证

对应章节:document/book/11-foundation/001/。验证档:B 档(机制/重构)——这一弧没有新用户可见现象,验证靠「构建 + 测试 + 看签名 + 故意触发错误路径」。不要求你从零搭,跟着核对即可。

目标

确认三件事:

Cinux-Base 子模块正确落地,内核能用上 #include <cinux/expected.hpp>;
内核内部的错误签名真的从裸 int 换成了 ErrorOr<T>,syscall 边界走 to_errno;
ErrorOr 失败时不是静默返垃圾,而是有名字、并在误用时 assert。

步骤

1. 子模块 + 构建绿

bash

git checkout 001_foundation_cinux_base     # 切到本 tag 的源码状态
git submodule update --init third_party/Cinux-Base
cmake -B build -S . && cmake --build build -j$(nproc)

期望:[100%] Built target big_kernel,0 error。如果 CMake 报找不到 cinux/expected.hpp,说明子模块没拉到位,重跑 git submodule update --init。

2. 看签名:错误真的变成类型了吗

bash

# 内核内部签名
grep -rnE 'ErrorOr<(void|Inode\*|int64_t)>' kernel/fs/ | head
# 期望:ext2_common.hpp 里 read/write/stat/lookup/create/mkdir 都返 ErrorOr<...>

# syscall 边界的翻译关
grep -rn 'to_errno' kernel/syscall/ | head
# 期望:sys_mkdir/sys_creat/sys_read/sys_stat/sys_getdents/sys_chdir 失败路径 return -to_errno(...)

思考:为什么 read 返回 ErrorOr<int64_t> 而不是 ErrorOr<void>?——因为 value() 要承载「实际读到的字节数」,0 表示干净的 EOF,而失败走 error()。这正是 ErrorOr 相对裸 int 的核心收益:EOF 和错误不再挤在同一个返回值里互相歧义。

3. 故意触发错误路径(看「错误有了名字」)

找一个会失败的路径,观察日志。最简单的是对一个不存在的路径做 mkdir,让 lookup 返回 Error::NotFound:

在内核测试里(kernel/test/)加一条 mkdir("/no/such/dir/child", ...),或者直接在 shell 里 mkdir 一个父目录不存在的路径;
观察串口日志:你应该看到 [SYS_MKDIR] Parent directory not found ...,然后 syscall 返回 -to_errno(Error::NotFound) 即 -ENOENT。

对照:在 035(本弧之前)做同样的事,你只能看到一句含糊的失败和 -1;现在错误有了名字(NotFound),并且用户态收到的是标准 -ENOENT,strerror(errno) 能直接说出 "No such file or directory"。

4.(可选)体会 `value()` 的 assert

ErrorOr::value() 在失败路径上会 assert。想亲眼看一眼的话,在某个 syscall handler 里临时把 if (!result.ok()) 检查去掉、直接调 result.value(),然后构造一个失败场景跑一遍:

期望:内核 panic/assert 在 third_party/Cinux-Base/include/cinux/expected.hpp 的 value() 里,栈回溯直指「你在失败路径上取了值」。
这就是「错误变成类型」的兜底回报:你忘了检查错误,它当场炸给你看,而不是把垃圾值一路传进文件系统深处。看完记得改回来。

验收清单

[ ] Cinux-Base 子模块 update --init 成功,include/cinux/ 下能看到 21 个头。
[ ] 构建绿,0 error。
[ ] kernel/fs/ 的关键签名是 ErrorOr<...>,kernel/syscall/ 失败路径走 -to_errno。
[ ] 能说出 read 返 ErrorOr<int64_t> 里 value()==0 和 error() 各代表什么。
[ ] (可选)触发过一次 value() 的 assert,并理解为什么这是设计而非 bug。

别做这些

别把 Cinux-Base 改成 add_subdirectory 链法——它的 -Werror 会瞬间淹没内核构建(见章节「踩坑一」)。
别尝试把 fork 也迁成 ErrorOr——它撞 fork_child_trampoline 的汇编锻造(见章节「踩坑三」),这一弧故意不动它。

Lab 001 · Cinux-Base 与 ErrorOr 验证 ​

目标 ​

步骤 ​

1. 子模块 + 构建绿 ​

2. 看签名:错误真的变成类型了吗 ​

3. 故意触发错误路径(看「错误有了名字」) ​

4.(可选)体会 value() 的 assert ​

验收清单 ​

别做这些 ​