运行时流程

网络运行时由两级执行器组成：fixed-CPU queue executor 处理 IRQ/DMA/queue，唯一 protocol executor 处理 smoltcp/socket/control plane。流程中的跨 CPU 边界只传递 move-only token/frame 与 protocol generation。

1. 启动流程

没有物理 NIC 时 runtime 直接发布 loopback-only service。发现物理设备但 parts、IRQ、 fixed affinity、mask/rearm 或 worker pin 不完整时，初始化 panic/返回错误，不降级为 polling。

2. Affinity domain

builder 收集每个 group endpoint 的 source ID → physical IrqId 映射。任意两个 group 共享 IRQ 时合并到同一 domain；domain 按稳定顺序分配在线 CPU。独立 MSI-X source 可 落到不同 CPU。

worker 必须在 registration 前完成：

set_current_affinity(AxCpuMask::one_shot(owner_cpu))
  -> yield
  -> this_cpu_id == owner_cpu
  -> affinity-ready

registration 使用 NonReentrant + AutoEnable::No + Fixed(owner_cpu)。shared action affinity 不一致时 framework 拒绝。

3. Hard IRQ 流程

hard IRQ 不访问 DMA payload，不调用 protocol，不分配，不取 sleeping lock，不调用任意 waker，也不在 virtio gate 上自旋。callback CPU 与 owner CPU 不一致时 group fail-stop， remote wake 计数增加并作为契约失败。

4. Queue poll 流程

owner executor claim SCHEDULED -> POLLING 后先 quiesce()，随后按顺序处理：

TX completion    budget 64
TX submission    budget 64（批次结束后 flush）
RX recycle       budget 64
RX reclaim       budget 64
per-CPU round total 256

budget 用尽或硬件仍有 work：保持 IRQ mask，group 回 SCHEDULED。ring full：token 保留 在 pending_*，group 留在 blocked polling state；protocol owner 释放空间后精准 schedule。

空闲完成：

POLLING --CAS--> IDLE
  -> rearm_and_check()
  -> Idle: wait for next IRQ
  -> WorkPending: mask + schedule same group

IRQ 在 CAS 前到来会设置 MISSED；CAS 后到来由 rearm status check 或已经 unmask 的 fixed callback 捕获。

5. RX packet 流程

queue owner publish completion 后调用 request_poll()。protocol owner读取 DMA frame， 归还 recycle token，再解封装 IPv4/ARP。DHCP/TCP SYN snoop 使用 ingress InterfaceId；smoltcp 更新 socket readiness 时产生的 PollSet wake 延迟到 SocketSet 解锁后执行。

6. TX packet 流程

loopback route 直接把 IP packet 注入 Router RX buffer。普通 NIC 路径由 protocol owner 从 TX-free ring 取 token，写 frame 后 move 到 TX-ready。submit retry 返回同一 token 并保留在 queue owner；completion token 回到 free ring。

7. Protocol generation

socket、RX batch、TX completion、DHCP/DNS timer、deferred readiness 和同步 flush 都 调用 ProtocolPollRuntime::request()/schedule()。worker 流程：

wait until scheduled or protocol timer deadline
  -> drain deferred wakes
  -> target = requested_generation
  -> poll Service/Interface until idle
  -> completed = target
  -> drain deferred wakes
  -> clear scheduled and recheck requested/completed

flush_egress() 等待自己的 generation，调用线程不进入 Service::poll()。因此生产 初始化、split-route helper 或任意 socket caller 都不能形成第二 owner。

8. Blocking socket 与 readiness

TCP/UDP/raw 操作只在短临界区修改对应 smoltcp socket，然后 request_poll() 并通过 Pollable/poll_io 等待 readiness。readiness waker 不绑定某个硬件 queue domain；目标 queue 事件先到 protocol executor，socket 状态改变后才唤醒等待者。

• nonblocking/MSG_DONTWAIT 在当前状态 would-block 时返回 EAGAIN；
• 没有 SA_RESTART 的可投递 signal 打断 blocking wait，返回 EINTR；
• peer close 经 protocol poll 产生 EOF/HUP/EPOLLRDHUP；
• close 与最后一次 UDP send 使用 generation completion 保证发送已离开 socket TX buffer，但不会让 close caller成为 poll owner。

Starry grouped test-tcp-napi-runtime 固定 blocking/nonblocking connect/accept、 send/recv、poll/epoll、peer close 与 signal-interrupted recv 的 Linux-visible 语义。

9. DHCP 与 DNS

DHCP client/server 与 DNS socket 都由唯一 protocol executor 推进。NIC RX ingress ID 决定 DHCP state；ACK 通过 commit_interface_update() 同步更新 smoltcp address、 NetControl、route 与 DNS source。DNS query 创建临时 smoltcp socket，完成/失败后由 guard 移除。

protocol timer deadline 可以唤醒 protocol executor，但不会唤醒空闲 queue executor， 也不会用于弥补设备 IRQ。

10. Wi-Fi reconfigure

AIC RX、TX、firmware command response、EAPOL 与 AP events 都由同一 queue owner cooperatively 推进。没有独立 AIC task/kicker。

11. Stop 与 rollback

reject/complete pending Wi-Fi requests
  -> disable and synchronize all IRQ leases
  -> stop queue executors
  -> owner executor quiesce + driver DMA shutdown proof
  -> join
  -> drop proven-safe resources or quarantine the complete group

builder 任一步失败使用相同反向顺序。service 在 builder 成功前不可见。

12. 流程速查

事件	发布者	推进者	结果
NIC RX/TX IRQ	hard endpoint	fixed-CPU queue executor	completion/token 到 SPSC
virtio gate busy	hard endpoint ProbeDeferred	同 CPU queue executor	task-context transport probe
socket send/connect	caller generation	protocol executor	smoltcp/Router TX
socket wait signal	signal subsystem	blocked caller	EINTR 或 restart policy
peer close	protocol RX/state	protocol executor	EOF/HUP readiness
DHCP/DNS timer	protocol deadline	protocol executor	control state/packet progress
Wi-Fi mode change	caller transaction	queue owner then protocol owner	hardware state后控制面提交

禁止从 hard IRQ 或 queue executor 进入 smoltcp，禁止调用者同步 poll，禁止用 timer、 remote IPI 或 wake-all 替代目标 group 的本地 IRQ activation。