Deaicup/Deshab-OS
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Deshab-OS/docs/上下文/260729/整理 RE_上下文 文档.md
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2026-08-05 13:58:13 +08:00

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整理 RE/上下文 文档

文档地图（共 18 份 + 8 份测试用例）

层级 文档 内容
内核设计层 (docs/RE/) UTSM_设计架构.md UTSM 架构定稿：模块组成、内存模型、数据结构、UTRW、DRR 协作
UTSM_算法记录.md UTSM v1 核心算法：段创建、密钥派生、Fast/Slow Read/Write、PCKC、Checkpoint、Rollback
驱动模块ABI设计.md DKM ABI：driver_desc/driver_init/driver_exit、kernel_api、ELF relocation、manifest、状态机、boot module
Bug记录.txt 8 条未结构化 bug 记录
系统架构层 (docs/) ARCHITECTURE.md 系统整体架构：SAS-R0-PCQ/UTSM/UTRW/DRR/DKM 五大核心支柱
BOOT_SEQUENCE.md 五阶段启动：Ignis/Sigillum/Transitus/Origo/Excitas
ROADMAP.md Phase 0-9 分阶段开发路线图
开发记录层 (docs/上下文/) 6 份对话记录 双内核/Linux EXE/桌面 UI/Pacman 等实现细节
测试用例 (docs/RE/test-cases/) 8 份 boot-regression/driver-matrix/linux-compat/network-e2e/pe-compat/performance-baseline/userapps-matrix/x86emu32-coverage

关键同步差距（文档 vs 实现态）

  • ROADMAP 滞后：网络协议栈已实现却标"无协议栈"；未收录桌面/Linux/PE 兼容层/Pacman
  • ARCHITECTURE 仍描述"旋转加载环"，实际已被静态 Logo 取代
  • BOOT_SEQUENCE 标 B4 正常路径"仅 halt"，实际 login → desktop 已实现

兼容层子系统技术摘要

双内核架构（UTSM + Linux）

核心设计：VMX/EPT 完整虚拟化，UTSM 作为 Type-1 hypervisor（monitor 模型），Linux 6.6 LTS guest 运行在 VMX non-root 模式。

GPA 布局（Phase 1.3 修复后）：

GPA 用途 大小
0x00400000 - 0x02FFFFFF initrd / boot_params -
0x03000000 - 0x03FFFFFF Linux guest initrd 16MB+
0x04000000 IPC 共享内存 1MB
0x05000000+ Linux guest RAM -

e820 约定：linux_loader.c 中 IPC 区域为 reserved 类型，RAM 移至 0x05000000。

Hypercall ABI：VMCALL，guest RAX=操作码，RDI/RSI/RDX=参数，返回值写回 RAX。9 种 op：PING/HELLO/SHM_INFO/CAP_VALIDATE/UTRW_READ/UTRW_WRITE/DRR_CHECKPOINT/CONSOLE_WRITE/CONSOLE_READ。

IPC EXEC 协议（消息号 16-20）：EXEC_REQUEST/STDOUT/STDERR/EXIT/READY。ipc_exec_request ≤240 字节。

virtio-mmio：blk→IRQ5(0x35)，net→IRQ6(0x36)，MMIO 处理通过 EPT misconfig exit。

PE/EXE 兼容层

四个组件（CODE/UTSM/pe/）：

  1. pe_service.c — 统一服务入口，通过 reserved[4] 暴露
  2. pe_loader.c — PE32/PE32+ 解析映射重定位
  3. pe_shim.c — IAT 拦截，__attribute__((ms_abi)) shim，__builtin_setjmp/longjmp 异常恢复
  4. x86emu32.c — x86-32 指令解释器

shell linux 命令实现

CODE/shell/main.c：cmd_linux → g_lxc_svc->exec() → IPC → linux_resume → daemon fork+exec → pipe → IPC 回传 → 显示

桌面 UI 技术摘要（Winux-Kate "Sealed Arc" 设计语言）

架构

  • desktop.elf 入口 dsk_entry(dsk_boot_context)，三层：顶栏(34px) + 页面宿主 + 任务栏
  • 三页面：DASH/IDE/DESK（IM 页移除，自定义页 ID 从 4 起）
  • DASHBOARD 四面板：TERM-01/02(35%) + EDITOR/FILES(65%)

配色方案（deshab_ui.h:744-761）

语义 常量 值
主背景 KS_BG_PRIMARY 0xFF02040A
次级背景 KS_BG_SECONDARY 0xFF0A1428
主文本 KS_TEXT_PRIMARY 0xFFE8F4FC
暗文本 KS_TEXT_DIM 0xFF90B0C8
霓虹青 KS_ACCENT 0xFF00E5FF
霓虹绿 KS_ACCENT2 0xFF39FF14
危险红 KS_DANGER 0xFFFF4D6D
边框 KS_BORDER 0xFF2A6070

对比度：TEXT_DIM 在 BG_PRIMARY 上 10.8:1，BORDER 8.2:1。

渲染优化

  • 双缓冲：g_fb.fb → SPRITE_BUF_ADDR=0x7000000 离屏，flip_buffer() 全屏 / flip_rect() 局部
  • DBF 位图字体：simhei_16/24/32.dbf，GB2312 全部 6763 汉字 + ASCII，二分查找
  • 视觉效果简化：5 层→3 层，扫描线改空函数，圆角改 0
  • desktop.elf 体积 802KB→140KB（BSS 分离为 NOBITS）

FILES 面板过滤

跳过 .ELF 可执行和 FIRSTINI 前缀，保留用户文件（USER.CON/NETCONF.CNF/FIRSTINT.XT）。

Pacman 包管理方案

核心矛盾：pacman 依赖 glibc+POSIX+动态链接+网络+加密+压缩+可写 Unix FS，Deshab 均不提供。

方案 C（IPC 委托执行）：SYSTEM/bin/ 放 stub → PATH 命中 → IPC 委托 Linux guest 执行 → 结果显示回 Deshab。

BOOT_SEQUENCE 技术摘要

五阶段启动模型

阶段 代号 产物 锚点
B0 Ignis utsm.elf 入内存 —
B1 Sigillum 14 DKM 驱动 ACTIVE [UTSM] SELFTEST PASS
B2 Transitus dsk_boot_context 就绪 [DSK] context ok
B3 Origo firstInit 标志判定 [DSK] first init detected 或 SELFTEST PASS
B4 Excitas 用户可交互 [DSK] jumping to FirstInit

dsk_boot_context

struct dsk_boot_context {
    u64 magic;          // 0x44534B31424F4F54 ("DSK1BOOT")
    u32 abi_version;    // 1
    u32 size;
    u64 flags;          // FROM_UTSM | DKM_READY | FAT32_PATH
    u64 hhdm_offset, rsdp_address;
    u64 framebuffer_address/width/height/pitch/bpp;
    u64 boot_modules_response;
    u64 dkm_kernel_api, dkm_driver_table, driver_count;
    u64 utsm_state, drr_state;
    u64 memory_map, count, entry_size;
    u64 kernel_stack_top;
    u64 reserved[8];    // reserved[4]=pe_svc, reserved[5]=linux_compat_svc
};

ABI 约束：字段只能追加到 reserved 区。block_read 通过硬偏移 api + 0xA8 读取。

失败恢复链

  • B2 FAT32 不可用 → 回退 Limine module
  • B3 无 block device → 跳过 firstInit
  • B1 required 驱动失败 → DRR recovery / panic
  • B1 optional 驱动失败 → 标记 FAILED 继续

整体脉络

BOOT_SEQUENCE (B0→B4) → Winux-Kate 桌面 UI → Pacman 包管理
   启动契约                用户交互层           软件生态
  • UTSM 是契约源（dsk_boot_context 版本化传递）
  • DKM 是能力供给（14 驱动暴露 kernel_api）
  • DSK 是分发中枢（首次启动调度 + ELF 加载器）
  • DRR 是恢复后盾（当前 stub，未来三级回退）
  • SAS-R0 是约束源头（所有应用为静态 PIE ELF，无 POSIX/syscall/fork/exec）
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