refactor(axvm): handle vCPU exits in arch adapters

[ZR233]

问题

axvm 运行层原先统一消费 axvm_types::VmExit，导致 VM/vCPU 通用状态机、runtime 调度循环和各架构 exit 语义耦合在一起。AArch64 已经有自己的 ArmVmExit，但进入 AxVM 后仍需要转换成统一 VmExit；同时旧的通用层还会理解 Continue、host IRQ 等 exit 细节，边界仍然偏低。

改动

• 为 VmArchVcpuOps 增加关联类型 Exit，将 run() 改为返回架构本地 exit 类型。
• 将通用 vCPU 运行边界上移到 ArchOps::run_vcpu() 默认骨架：统一处理 bind/unbind、current-vCPU scope、pending interrupt 注入、重复 re-enter、post-unbind deferred work。
• 将 VcpuRunAction 收敛为 runtime 调度语义：Yield、Wait、Stop(StopReason)；新增 BoundVcpuExit<D> 表达 bound exit handling 的 Continue、Complete 和 Defer。
• 将 runtime 层原先对 VmExit/HostInterrupt/Continue 的处理移入 arch cfg；runtime 只调用 CurrentArch::run_vcpu() 并消费调度动作。
• AArch64 直接 match ArmVmExit，外部中断类工作通过 Aarch64DeferredRunWork 在 unbind() 后完成。
• x86/RISC-V/LoongArch 暂继续用 legacy VmExit，但统一走 arch-local transitional handler，并用 LegacyDeferredRunWork 延后处理 host IRQ、timer、EOI、idle 等需要 host-side side effect 的事件。
• 清理 vm.rs 中的 arch-specific 操作：AxVM::handle_mmio_write() 只做设备写和 fw_cfg DMA；LoongArch PCH-PIC assert/drain 逻辑移回 arch/loongarch64；vm.rs 不再 import/use CurrentArch、ArchOps 或 VcpuRunAction。
• 增加 source contract regression test，固定 vm.rs/runtime/vcpus.rs 不再泄漏架构 exit 细节。
• 保留 axvm_types::VmExit 作为兼容/过渡 normalized event，并在文档中说明不再是所有架构 raw exit 的唯一接口。

设计说明

通用层只保留 VM/vCPU 生命周期骨架和可复用的小粒度 helper，不解释 MPIDR、hart、APIC、IOCSR 等架构语义。架构模块先把本地 exit 转换成这些 helper 需要的规范化输入，再决定继续运行、yield、wait、停止 VM，或把需要 unbind 后执行的工作放进 deferred work。

这次为了降低风险，非 AArch64 后端没有同步拆分底层 raw exit enum，而是先把 legacy VmExit 的消费边界搬进各自 arch cfg 模块。

验证

• cargo fmt --check
• cargo test -p axvm --test arch_boundary_contract
• cargo test -p axvm-types
• cargo xtask clippy --package axvm
• cargo xtask clippy --package arm_vcpu
• cargo check -p axvm --target aarch64-unknown-none-softfloat
• cargo check -p axvm --target x86_64-unknown-none
• cargo check -p axvm --target riscv64gc-unknown-none-elf
• cargo check -p axvm --target loongarch64-unknown-none-softfloat
• cargo xtask axvisor test qemu --arch riscv64
• cargo xtask axvisor test qemu --arch aarch64 --test-group normal --test-case smoke

[mai-team-app]

审查总结

改动概述

本 PR 将 axvm 运行层的 vCPU exit 处理从通用层（vm.rs / vcpu_run()）重构到各架构适配器内部，是一次结构清晰的关注点分离重构：

• VmArchVcpuOps 新增关联类型 Exit，run() 返回架构本地 exit 类型而非统一的 VmExit。
• AxVM::run_vcpu() 简化为通用骨架：bind → inject pending IRQ → vcpu.run() → CurrentArch::handle_vcpu_exit() → 按 VcpuRunAction 决定 continue/yield/wait/stop → unbind。
• vcpu_run() 从原来 150+ 行的大 match 缩减为 5 个 action 的处理。
• AArch64 直接 match ArmVmExit，消除中间的 arm_exit_to_ax 转换层。
• x86/RISC-V/LoongArch 暂通过 handle_transitional_vm_exit 处理 legacy VmExit，为后续拆分预留空间。
• 公共 MMIO/PIO/sysreg/hypercall/CPU up/IPI/NPT fallback 逻辑抽取为 arch/mod.rs 中可复用的 helper 函数。

设计评价

重构方向正确：通用层不再解释架构语义（MPIDR、hart、APIC、IOCSR），arch 模块自主决定如何消费本地 exit 并映射到通用 action。VcpuRunAction 五个变体（Continue、HostInterrupt、Yield、Wait、Stop）精简且语义清晰。

过渡方案合理：非 AArch64 后端先复用 legacy VmExit 通过 handle_transitional_vm_exit 处理，避免一次性拆分所有后端 raw exit enum 的风险。VmExit 保留为兼容类型并带文档标注。

验证结果

本地验证全部通过：

• cargo fmt --check ✓
• cargo test -p axvm-types ✓ (2 tests passed)
• cargo test -p axvm ✓ (90 tests passed)
• cargo clippy -p axvm-types --all-features -- -D warnings ✓
• cargo clippy -p axvm -- -D warnings ✓
• cargo check -p axvm --target aarch64-unknown-none-softfloat ✓（仅一个 dead_code warning：HostInterrupt 变体在 AArch64 上未使用，属预期行为）
• cargo check -p axvm --target x86_64-unknown-none ✓
• cargo check -p axvm --target riscv64gc-unknown-none-elf ✓
• cargo check -p axvm --target loongarch64-unknown-none-softfloat ✓

CI 状态

PR CI（run 28850794710）仍在运行中。当前 Detect changed paths 和 Cancel stale CI runs 已通过；Check formatting / run_host 和 lint 相关 jobs 正在执行。由于本 PR 仅修改 virtualization/ 下的 axvm 相关 crate，各 Test jobs 按 path filter 正确标记为 skipped。本地 fmt/clippy/test/cross-check 均已覆盖 PR 声明的验证项。

重复/重叠分析

• 搜索 open PR：仅本 PR #1528 和 #1451（IRQ runtime 重构，完全不重叠）涉及 axvm 相关改动，无冲突或重复风险。
• base 分支检查：origin/dev 上最近的 axvm 重构（#1477 generic NPT、#1471 axvisor arch 解耦、#1467 vcpu backend 解耦）均为本 PR 的前置工作，本 PR 在此基础之上继续推进架构解耦方向。

代码质量

• 所有 VmArchVcpuOps 实现者（AArch64、x86_64 VMX/SVM/no-backend、riscv64、loongarch64）均已添加 type Exit 声明，无遗漏。
• AArch64 ExternalInterrupt 处理从原来的 unbind 后执行改为在 handle_vcpu_exit 内内联执行（Yield 返回后再 unbind），由于 gic::handle_irq 不依赖 vCPU 绑定状态，行为等价。
• unhandled exit 从旧代码的 warn! + continue 改为 ax_err!(Unsupported, ...) 返回错误，行为更严格但正确——未预期的 exit 不应被静默忽略。
• handle_halt 从 fn(&VmRuntimeHandle) -> bool 简化为 fn() -> VcpuRunAction，x86_64 从 true（continue）等价改为 VcpuRunAction::Yield，默认实现从 false（wait）改为 VcpuRunAction::Wait，语义完全一致。
• width_mask / sign_extend_value 从 vm.rs 私有函数改为 pub(crate) 供 arch/mod.rs 使用，访问控制合理。
• 编译期测试覆盖：axvm-types 新增 MockExit 验证 VmArchVcpuOps::Exit 关联类型可用；AArch64 模块新增 assert_arm_exit_type::<AxvmArmVcpu>() 锁定 Exit = ArmVmExit。

结论

无阻塞性问题。架构解耦方向清晰，过渡方案稳妥，所有本地验证通过。建议合入。

APPROVE

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[mai-team-app]

审查总结

改动概述

PR 分两步将 axvm 的 vCPU exit 处理完全收敛到各架构适配器内部：

Commit 1 (7d4575a): 为 VmArchVcpuOps 增加关联类型 Exit，将 run() 改为返回架构本地 exit；新增 handle_vcpu_exit_bound/finish_deferred_run_work 两个 ArchOps 方法；AArch64 直接 match ArmVmExit 消除 arm_exit_to_ax 中间层；x86/RISC-V/LoongArch 通过 handle_transitional_vm_exit 处理 legacy VmExit。

Commit 2 (398319ba): 将 run_vcpu() 从 vm.rs 上提到 ArchOps::run_vcpu() 默认实现骨架，统一处理 bind/unbind、pending interrupt 注入、handle_vcpu_exit_bound re-enter 循环、BoundVcpuExit::Defer → finish_deferred_run_work 的 unbind 后执行链；LoongArch PCH-PIC assert/drain 逻辑从 vm.rs 移入 arch/loongarch64；新增 arch_boundary_contract.rs 编译期回归测试。

设计评价

架构解耦方向完全正确：

• 通用层 (vm.rs / runtime/vcpus.rs) 不再 import CurrentArch、ArchOps、VcpuRunAction 或任何架构 exit 细节，只消费 Yield/Wait/Stop 三种调度动作。
• 架构模块通过 BoundVcpuExit::Complete/Defer/Continue 自主决定 exit 处理节奏，非 AArch64 后端保留 deprecated handle_transitional_vm_exit 过渡路径。
• VcpuRunAction 从原先 5 个变体精简为 3 个（Yield/Wait/Stop），HostInterrupt 和 Continue 不再泄漏到 runtime 层。
• BoundVcpuExit<D> 泛型 deferred work 设计干净，AArch64 用 Aarch64DeferredRunWork::ExternalInterrupt，legacy 后端用 LegacyDeferredRunWork，互不干扰。

验证结果

本地全部通过：

• cargo fmt --check ✓
• cargo clippy -p axvm-types --all-features -- -D warnings ✓
• cargo clippy -p axvm -- -D warnings ✓
• cargo test -p axvm-types ✓ (2 tests)
• cargo test -p axvm ✓ (90 unit tests + 2 arch_boundary_contract tests)
• cargo check -p axvm --target aarch64-unknown-none-softfloat ✓
• cargo check -p axvm --target x86_64-unknown-none ✓

CI (run 28855505135, head 398319ba):

• Check formatting / run_host ✓
• Run spin-lint / run_container ✓
• Run sync-lint / run_container ✓
• Test axvisor riscv64 qemu / run_host ✓
• Test axvisor loongarch64 qemu / run_container ✓
• Test axvisor aarch64 qemu / run_container 按 path filter 被 skipped（此 PR 不改 aarch64 以外的 axvisor 测试路径，预期行为）
• 所有 Starry/ArceOS/board test jobs 按 path filter 正确 skipped
• 无任何 failed/cancelled job

重复/重叠分析

• open PR 搜索：仅本 PR #1528 涉及 axvm vCPU exit 重构；#1322（axdevice 统一设备注册表）是完全不同的子系统，无重叠。
• base 分支检查：origin/dev 上最近的 #1477（generic NPT）、#1471（axvisor arch 解耦）、#1467（vcpu backend 解耦）均为本 PR 的前置解耦工作，本 PR 在此基础上继续推进，方向一致。

前次审查

mai-team-app[bot] 已在 commit 7d4575a 提交 APPROVE。该审查覆盖了 commit 1 的核心设计（Exit 关联类型、arch-local handler、transitional handler），结论仍然有效。Commit 2 在此基础上进一步完成 run_vcpu() 上提和 boundary contract test，属于同一重构方向的收尾工作。

代码质量要点

• arch_boundary_contract.rs 通过 include_str! + contains 断言确保 vm.rs 和 runtime/vcpus.rs 不再包含架构 exit 细节，是低开销的编译期回归测试。
• handle_vcpu_exit_bound 中 AArch64 ExternalInterrupt 通过 BoundVcpuExit::Defer + finish_deferred_run_work 在 unbind 后执行，与旧行为等价（gic::handle_irq 不依赖绑定状态）。
• BoundVcpuExit::Continue 在 run_vcpu() 的 unreachable!() 断言正确——loop 内不会将 Continue 返回给调用者。
• LoongArch external_irq_vector / drain_pch_pic_events 从 vm.rs 移入 arch/loongarch64，函数签名改为接收 &AxVMRef 并通过 vm.get_devices() 访问设备，解耦干净。
• width_mask / sign_extend_value 从 vm.rs 私有函数变为 pub(crate)，被 arch/mod.rs 的 handle_mmio_read 复用，访问控制合理。

结论

无阻塞性问题。架构解耦方向清晰，过渡方案稳妥，本地和 CI 验证全部通过。arch_boundary_contract 测试保证了重构后的边界不会退化。

APPROVE

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