[oscamp 2025A] 华正楠工作进展

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11.17 - 11.23 进展：

研究Starry-OS项目源码，理清异步支持现状
尝试制定项目实施规划

下周计划：

为规划的初步组件提交pr

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11.24 - 11.30 进展：

1. 研究使用Docker在Mac上运行Arce-OS的方式，配置了Docker文件
2. 尝试为Arce-OS添加实验性的异步管理模块，由于架构取舍没有继续推进
3. 开始阅读理解Hermit-OS的任务管理机制

下周计划：

理清Hermit-OS的同步/异步任务处理逻辑和组件功能，尝试对Arce-OS进行渐进式改进

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11.31 - 12.07 进展：

1. 阅读并理解聊Hermit-OS的异步任务管理机制（block_on）
2. 阅读了 pr1 和 pr2 的异步实现逻辑，理解了总体架构
3. 本地实现了executor模块，添加了对应的单元测试

下周计划：

创建pr，和wz老师交流，做出下一步渐进式改动

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12.08 - 12.14 进展：

1. 学习了 Rust异步编程标准相关知识 ，对照优化了先前的异步executor实现
2. 创建 pr 提交了上周的工作内容
3. 将异步executor从全局扩展为per-CPU
4. 正在阅读ArceOS的axnet组件，尝试将网卡相关逻辑集成到block_on函数中（参考HermitOS）

下周计划：

和wz老师交流，讨论并执行下一步优化

[sususu5]

12.15 - 12.21 进展：

1. 优化上周实现的 executor 模块，添加异步任务被唤醒后通知其所在同步线程的逻辑
2. 重构 block_on 函数，如果当前异步任务返回 pending 状态，该线程会尝试运行 executor 队列中的其他任务直到队列为空才阻塞

下周计划：

编写测试验证改动效果

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训练营项目阶段工作内容总结

工作概述

工作内容旨在尝试解决 Starry OS 中同步和异步任务调度相关的问题。在当前实现中存在的核心问题之一是，由于异步任务的执行和调度依赖其寄生的外部同步线程，如果异步任务的 Future 返回 Pending 状态，外部的同步线程会被阻塞，从而导致该线程无法继续驱动其他并发的异步任务，导致多任务并发退化为串行同步阻塞，问题的核心原因在于异步执行器的缺失和 block_on 函数的实现逻辑。

异步执行器

工作内容新增了 AxExecutor 模块，其中包含一个 per-CPU 的队列存储状态为 Ready 的异步任务，并实现了基础的 add_task 和 is_empty 等方法。AsyncTask 是对 Future 的封装，其中存储了 executor: Arc<AxExecutor> 从而实现 poll 函数，并且存储了 enqueued: AtomicBool 防止调度过程中重复入队。

block_on 函数

工作内容重构了 block_on 函数的异步调度相关逻辑，原先的实现是，如果传入的 Future 返回 Ready 则直接返回结果，如果返回 Pending 则进入阻塞准备，重构后的实现是，如果返回 Pending 则在等待当前 Future 时持续驱动执行器中的异步任务，只有在当前异步任务仍为 Pending 状态，就绪队列中的任务被全部处理，以及在进行上述处理时没有新任务被添加三个条件全部满足后才会让出当前线程。

单元测试

工作内容中添加了 test_async_executor_basic_completion、test_async_executor_self_wake、test_async_executor_two_task_fairness、test_async_executor_run_for_progress 和 test_async_executor_percpu_correctness 五个单元测试以确保提案内容实现的准确性。

反思

• 前期在架构梳理和问题定位上花费了较多时间，未来应优化问题分析流程，为代码实现和优化预留更充足的时间
• 当前的测试覆盖仍有提升空间，需要补充更全面的单元测试和性能基准测试