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ax-net

路径：net/ax-net 类型：库 crate 分层：根目录通用网络子系统 版本：0.7.1 文档依据：net/ax-net/Cargo.toml、net/ax-net/src/lib.rs、net/ax-net/src/socket.rs、net/ax-net/src/tcp.rs、net/ax-net/src/udp.rs、net/ax-net/src/raw.rs、net/ax-net/src/unix/*、net/ax-net/src/vsock/*、net/ax-net/src/service.rs、net/ax-net/src/router.rs

ax-net 是仓库唯一的网络栈 crate。它位于根目录 net/ax-net，同时服务 ArceOS、StarryOS 以及后续其他系统。旧的 ArceOS-local 网络实现已经不再作为可用入口存在；所有网络 feature 都收敛到 net。

架构设计​

ax-net 内部分成五层：

层次主要模块职责
public facadelib.rs暴露初始化、轮询、socket、设备和状态查询 API
socket abstractionsocket.rs、options.rs、general.rs定义 Socket、SocketOps、SocketAddrEx、socket option、nonblocking/timeout 等公共语义
address-family implementationstcp.rs、udp.rs、raw.rs、unix/、vsock/实现 TCP、UDP、raw ICMP、Unix domain socket 和可选 vsock
protocol serviceservice.rs、router.rs、wrapper.rs、listen_table.rs、state.rs管理 smoltcp interface、SocketSet、路由、DHCP/DNS 状态和 waker
device adaptationdevice/将 rd-net / rdif-vsock 设备接入网络栈，不包含具体硬件驱动

router、service、wrapper、listen_table、state 默认保持 crate-private，外部系统不应绑定这些内部实现细节。

Public API​

运行时初始化入口：

  • init_network(net_devs)：由 ax-runtime 调用，接入 Ethernet 设备、loopback、router、smoltcp service，并完成静态网络或 DHCP 初始化。
  • init_vsock(vsock_devs)：在 vsock feature 下启用，由 ax-runtime 调用。
  • request_poll()：唤醒 net-poll worker 推动收包、发包、协议状态机和 readiness 更新。

socket 入口：

  • tcp::TcpSocket
  • udp::UdpSocket
  • raw
  • unix
  • vsock（可选）
  • Socket、SocketOps、SocketAddrEx、SendOptions、RecvOptions、Shutdown
  • options::{Configurable, GetSocketOption, SetSocketOption, TcpInfo, UnixCredentials}

设备与状态查询：

  • EthernetDeviceList、EthernetDriver、RdNetDriver 等设备适配类型。
  • arp_entries()：查询 ARP 状态。
  • dns_query(name)：基于 smoltcp DNS socket 的正式 DNS 查询 API。
  • dns_servers()：只读查询当前 DNS server 列表。

网络配置​

ax-net 支持静态网络和 DHCP：

  • 当 AX_IP 和 AX_GW 都存在时，使用静态 IP / 网关配置。
  • 否则启用 DHCP。
  • DNS server 优先使用 DHCP 下发值；其次使用静态 AX_DNS。
  • 如果没有 DNS server，dns_query() 返回错误，不硬编码默认 DNS。

依赖关系​

直接依赖：

依赖作用
smoltcpTCP/IP、DHCP、DNS 等协议核心
axpollreadiness、waker 与 Pollable 语义
ax-task阻塞等待、超时、后台任务
ax-sync / ax-kspin锁与同步
ax-ioI/O buffer 与读写抽象
ax-errnoAxError / AxResult
build envAX_IP、AX_GW、AX_DNS 等构建期网络参数
ax-hal时间等底层能力
ax-fs-ng / axfs-ng-vfsUnix domain socket 路径绑定
rd-netEthernet queue/DMA 设备抽象
rdif-vsock可选 vsock 设备抽象

主要消费者：

  • ax-runtime：网络和 vsock 初始化。
  • ax-feat：net / vsock feature 装配。
  • ax-api、ax-posix-api：ArceOS 网络 API 和 POSIX socket 路径。
  • ax-std、ax-libc：通过上层 API 间接消费网络能力。
  • starry-kernel：Linux syscall socket 底层实现。

具体网卡驱动、VirtIO/PCI 探测和 DMA 策略仍属于 drivers/ 与 ax-driver；StarryOS 的 AF_PACKET、AF_NETLINK、Linux sockaddr 编解码和 ioctl 细节仍属于 StarryOS Linux ABI 层。

测试建议​

  • cargo xtask clippy --package ax-net
  • ArceOS TCP/UDP/DNS 示例与测试。
  • StarryOS TCP/UDP、epoll、AF_UNIX、raw ICMP、vsock build 测试。
  • DHCP/QEMU user networking 场景，确认 eth0、默认路由和 DNS server 获取正常。