fix(ci): stabilize x86 Starry QEMU timing

[ZR233]

问题

近期 Starry QEMU CI 中 x86_64 明显慢于其他架构，select/poll 等短超时用例会聚集到异常耗时，完整 system 组容易被拖到 20 分钟级别。排查过程中还发现 x86 Starry 的 console input IRQ 与其他架构不一致，以及旧的 someboot callback 式 IRQ 分发路径会让硬件 EOI/complete 与上层调度边界关系不够清晰。

修改

1. 补齐 x86_64 串口输入中断路径：

   • 在 someboot console trait 中增加可选 irq_num、set_input_irq_enabled、handle_irq hook；
   • x86_64 COM1 返回 IRQ4 对应 vector，并打开 16550 接收相关中断；
   • axplat-dyn console 将平台 console IRQ 事件转换给上层；
   • ACPI/IOAPIC routing 支持 ISA IRQ 默认 edge/active-high，并处理 MADT interrupt source override。

2. 将运行期 IRQ 分发统一为 RAII guard 模型：

   • somehal::irq::begin_irq(raw) 在 claim/ack 后返回 ActiveIrq；
   • axplat-dyn 在持有 ActiveIrq 的作用域内执行 dispatch_irq()；
   • ActiveIrq::drop() 负责架构相关的 GIC EOI/DIR、PLIC complete、LAPIC EOI 或 LoongArch complete；
   • 删除旧的 #[somehal::irq_handler]/someboot runtime callback glue，运行期 trap 统一由 ax-cpu -> ax-hal -> axplat-dyn -> somehal 串起来。

3. 修复 x86_64 TSC 频率来源不可信导致的 Starry QEMU 慢 CI：

   • 优先使用可信 hypervisor TSC 频率；
   • 其次使用有效范围内的 CPUID timing 信息；
   • 在 QEMU/虚拟 CPU 组合暴露无效 timing leaf 时，通过 PIT channel 2 做短校准；
   • 最后才回退到 processor base frequency 或 1GHz fallback。

4. 修复 Starry host HTTP fixture 大响应体写超时：

   • 保留短 read timeout；
   • write timeout 按响应体大小伸缩，避免 20MiB curl fixture 在 QEMU usernet 下被 host 端 1s 写超时截断。

5. 更新文档和移植说明：

   • 记录 begin_irq(raw) -> ActiveIrq、dispatch 期间持有 guard、drop 时完成 EOI/complete 的契约；
   • 记录 x86 QEMU timing leaf 需要可信度校验和 PIT 校准兜底。

逻辑

x86 Starry 慢 CI 的主要根因不是 IRQ controller 锁热路径，而是 x86 QEMU 下 TSC 频率来源不可靠：旧逻辑可能接受无效 CPUID timing 信息或过早 fallback，导致内核时间尺度偏离真实时间，短超时测试整体变慢。PIT 校准只在启动阶段执行，不进入 IRQ 热路径。

RAII IRQ 模型把职责边界固定为：ax-hal 提供顶层 IRQ/preempt guard，somehal 负责硬件事务生命周期，axplat-dyn 负责 OS 分发。这样可以保证调度不会早于 GIC EOI/DIR、PLIC complete 或 LAPIC EOI。

本地验证

• cargo fmt
• cargo test -p rdrive acpi::tests --lib
• cargo test -p axbuild host_http --lib
• cargo xtask clippy --package axbuild
• cargo xtask clippy --package someboot
• cargo xtask clippy --package somehal
• cargo xtask clippy --package ax-cpu
• cargo xtask clippy --package ax-hal
• cargo xtask clippy --package ax-runtime
• cargo xtask clippy --package axplat-dyn
• cargo xtask clippy --package rdrive
• cargo xtask starry test qemu --arch x86_64 -c qemu-smp1/system/bugfix-bug-tty-sigint
• cargo xtask starry test qemu --arch x86_64 -c qemu-smp1/system/syscall-test-select-poll-family
• cargo xtask starry test qemu --arch riscv64 -c qemu-smp1/system/syscall-test-select-poll-family
• cargo xtask starry test qemu --arch aarch64 -c qemu-smp1/system/syscall-test-select-poll-family
• cargo xtask starry test qemu --arch x86_64 -c qemu-smp1/system/apk-curl-equivalence
• cargo xtask starry test qemu --arch x86_64 -c qemu-smp1/system
  • 结果：通过，total 约 688s；test-select-poll-family 约 6s，test-timer-family 约 31s，未再出现 20 分钟级 timeout-heavy 行为。
• cargo xtask arceos test qemu --arch x86_64 -g rust -c task-sleep

[mai-team-app]

PR #1245 审查：fix(ci): stabilize x86 Starry QEMU timing

变更概述

本 PR 修复 x86_64 Starry QEMU CI 中因 TSC 频率来源不可靠导致的测试超时问题，同时将运行期 IRQ 分发统一为 RAII guard 模型，补齐 x86_64 串口输入中断路径，并修复 host HTTP fixture 大响应体写超时。

涉及 45 个文件，+659/-544 行，覆盖 axcpu、someboot、somehal-macros、somehal、axplat-dyn、axhal、axruntime、rdrive、axbuild 等核心组件。

实现逻辑分析

1. TSC 频率优先级重构（x86_64）

init_tsc_freq() 的频率来源改为按可信度排序：hypervisor CPUID > 有效 CPUID timing > PIT channel 2 校准 > processor base frequency > 1GHz fallback。valid_tsc_freq_hz() 通过 10MHz~10GHz 范围过滤拒绝无效值，逻辑正确。PIT 校准使用 50ms 模式 0 单次计时，启动时执行一次，不进入热路径。`

2. RAII IRQ 模型

• somehal::irq::begin_irq(raw) -> Option<ActiveIrq> 负责 claim/ack 后返回 RAII guard
• axplat-dyn 的 IrqIfImpl::handle() 在持有 ActiveIrq 的作用域内执行 dispatch_irq()
• ActiveIrq::drop() 在各架构实现 EOI/complete：GICv2/v3 的 eoi1+dir，PLIC complete，LAPIC lapic_eoi()，LoongArch complete
• x86 begin_irq 对 APIC_TIMER_VECTOR 直接返回 ActiveIrq::new(systimer_irq)，无需额外硬件 ack
• 职责边界清晰：ax-hal 提供顶层 IRQ/preempt guard，somehal 负责硬件事务，axplat-dyn 负责 OS 分发

3. x86_64 COM1 串口中断

16550 寄存器定义正确（IER/IIR/LCR/MCR/LSR 偏移量），中断使能通过 MCR bit 3 + IER bit 0/2 设置。handle_irq() 同时检查 IIR 和 LSR 以覆盖中断类型和即时状态，返回 CONSOLE_IRQ_* 事件标志。

4. someboot 架构清理

旧的 _someboot_handle_irq / #[somehal::irq_handler] 回调路径已删除，替换为 panic 安全门。somehal-macros/src/trap.rs（152 行）完全移除。

5. HTTP fixture 写超时

HostHttpBody::write_timeout() 按响应体大小和最低 128KB/s 写速率计算超时（min 5s, max 300s），避免 20MiB curl fixture 在 QEMU usernet 下被截断。单元测试覆盖了小/大 body 的超时计算。

验证结果

• cargo fmt --check ✅ 通过
• cargo test -p rdrive acpi::tests --lib ✅ 12 tests passed（含 ISA interrupt source override、GSI 路由、PCI IRQ routing 等）
• cargo test -p axbuild host_http --lib ✅ 7 tests passed（含 write timeout scaling、generated body、port wait）

CI 状态

CI workflow run #27411610227 仍在执行中（status: in_progress），当前各 check run 均显示 skipped/queued 状态。PR 刚创建不久，CI 尚在排队。作者在 PR body 中提供了详尽的本地 QEMU 验证记录，涵盖 x86_64/riscv64/aarch64 架构的多个 Starry test case 和 ArceOS test case，结果均通过。不阻塞 CI 结果做本地再测试。

重复/重叠分析

搜索了相关 open PR：

• #1163（eBPF JIT smoke test suite）：不涉及 IRQ/timing/16550 路径
• #1017（apk-cmake qemu case）：不涉及 IRQ/timing 路径

无重复或冲突风险。

crates.io Patch 检查

未发现 [patch.crates-io] 覆盖。

无阻塞性问题

代码质量好，实现逻辑正确，RAII 模型职责边界清晰，TSC 校准策略合理，验证充分。APPROVE。

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