perf(ci): parallelize jobs, prebuilt Docker image, caching and shallow clone

[MRNIU]

Summary

CI 流程优化，通过并行化、预构建镜像、缓存和浅克隆大幅减少 CI 耗时。

Changes

workflow.yml — 主构建 workflow 重写

• 并行 jobs: 将单个串行 job 拆分为 build-riscv64 + build-aarch64 并行执行，publish 等待两者完成
• 预构建容器: 用 container: ghcr.io/simple-xx/simplekernel-dev:latest 替代每个 step 调用 devcontainers/ci@v0.3，消除重复容器启动开销
• 浅克隆: fetch-depth: 1 + git submodule update --depth 1，减少 git clone 时间
• CMake 缓存: actions/cache@v4 缓存 build_{arch}/ 目录，支持增量编译
• 动态 system test 次数: PR 跑 3 次，push/release 跑 10 次
• Concurrency: 同 branch/PR 的旧 run 自动取消
• 依赖升级: codecov-action v3→v4, actions-gh-pages v3→v4
• Publish 优化: 通过 artifact 传递 docs，publish job 不需要 checkout 整个仓库

dev-image.yml — 新增 Docker 镜像构建 workflow

• 仅在 .devcontainer/Dockerfile 或自身变更时触发，支持 workflow_dispatch 手动触发
• 构建镜像推送到 ghcr.io/simple-xx/simplekernel-dev:latest 和 :<sha> 双 tag
• 使用 Docker Buildx + GitHub Actions Cache 加速镜像构建

Expected Impact

优化项	预估收益
并行 jobs	总时间约减半
预构建 Docker 镜像	每次省 3-5 min
浅克隆 + shallow submodules	省 1-3 min
CMake 缓存	增量编译省 2-5 min
PR 减少 system test 次数	PR 阶段省 50-70% system test 时间
Concurrency cancel	避免无用 run 浪费资源

Note

首次合并后需手动触发一次 dev-image workflow（Actions → dev-image → Run workflow）来构建初始镜像，之后 build workflow 才能正常拉取容器。

[Copilot]

Pull request overview

该 PR 以“CI 性能优化”为名重写了 GitHub Actions 工作流与 devcontainer 镜像构建流程，但同时还引入了大量内核/测试/架构层面的功能变更（信号机制、Wait/Block/Wakeup 并发语义调整、新增系统测试、以及 x86_64 支持移除）。

Changes:

• 重写 CI：并行 riscv64/aarch64 job、预构建 devcontainer 镜像、浅克隆、CMake 构建缓存、减少 PR system test 次数、并发取消与依赖 action 升级
• 内核任务系统改动：新增信号子系统、调整 Wait/Exit/Mutex/Block/Wakeup 的锁顺序与跨核唤醒逻辑、bmalloc 加锁
• 测试与平台调整：新增多项系统测试、系统测试入口/命名调整、并移除 x86_64 相关构建/文档/代码

Reviewed changes

Copilot reviewed 110 out of 111 changed files in this pull request and generated 7 comments.

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File	Description
.github/workflows/workflow.yml	CI 并行化、容器化、缓存、浅克隆、发布改为 artifact 传递
.github/workflows/dev-image.yml	新增 dev 镜像构建并推送到 GHCR
.devcontainer/Dockerfile	devcontainer 依赖调整（移除 x86_64 相关，补充依赖与 /srv/tftp）
.devcontainer/devcontainer.json	扩展列表移除 x86_64 汇编插件
CMakePresets.json	移除 build_x86_64 preset，调整部分 QEMU flags
cmake/functions.cmake	run target 前创建 /srv/tftp 目录
cmake/compile_config.cmake	移除 x86_64 编译/链接选项
cmake/3rd.cmake	移除 U-Boot x86_64 defconfig
cmake/x86_64-gcc.cmake	删除 x86_64 工具链文件
src/CMakeLists.txt	移除 x86_64 QEMU 启动参数分支
src/arch/CMakeLists.txt	移除 x86_64/apic 子目录与链接
src/arch/README.md	文档更新为仅支持 riscv64/aarch64
src/arch/AGENTS.md	文档更新并移除 x86_64 说明
src/arch/aarch64/macro.S	Trap/CalleeSaved 上下文布局大幅缩减（移除 SIMD/FP 保存）
src/arch/aarch64/switch.S	kernel_thread_entry 改为调用 kernel_thread_bootstrap
src/arch/aarch64/interrupt_main.cpp	增加 spurious INTID 过滤
src/arch/aarch64/interrupt.cpp	调整 EOIR 写入时机
src/arch/aarch64/interrupt.S	依据新 TrapContext 偏移修正返回路径判断
src/arch/aarch64/timer.cpp	TickUpdate 后调用 CheckPendingSignals
src/arch/riscv64/macro.S	Trap/CalleeSaved 上下文布局缩减（移除 FPU 保存）
src/arch/riscv64/switch.S	kernel_thread_entry 改为调用 kernel_thread_bootstrap
src/arch/riscv64/interrupt.S	更新返回路径中 sstatus 偏移
src/arch/riscv64/timer.cpp	TickUpdate 后调用 CheckPendingSignals
src/arch/x86_64/*	删除 x86_64 架构实现与 APIC 相关代码
src/include/interrupt_base.h	文档移除 APIC 引用
src/include/expected.hpp	删除 APIC 错误码，新增 signal 错误码与信息
src/include/kernel_config.hpp	提升 task/blocked/ready 等容量参数
src/include/signal.hpp	新增信号数据结构与默认动作
src/include/syscall.hpp	新增 kill/sigaction/sigprocmask/affinity syscall 号与声明
src/libc/include/sk_stdlib.h	strtod 条件编译移除 x86_64 SSE 分支
src/libc/sk_stdlib.c	同步更新 strtod 条件编译
src/main.cpp	移除示例测试任务，增加 atomic_flag 防止多核重复启动主入口
src/memory/memory.cpp	bmalloc 增加 SpinLock 锁适配实现线程安全
src/memory/include/virtual_memory.hpp	文档移除 x86_64 描述
src/syscall.cpp	新增 kill/sigaction/sigprocmask/affinity syscall 分发与实现
src/task/CMakeLists.txt	编译加入 signal.cpp
src/task/block.cpp	增加“已持 sched lock”版本 Block(cpu_sched, ...)
src/task/exit.cpp	Exit 流程调整：延后 Wakeup、调整 reparent 时机
src/task/include/scheduler_base.hpp	声明 kernel_thread_bootstrap
src/task/include/task_control_block.hpp	TaskAuxData 增加 SignalState
src/task/include/task_fsm.hpp	增加跨核可见 cached_state_，GetStateId 改读 atomic
src/task/include/task_manager.hpp	增加信号 API；扩展 Block/Wakeup/WakeupOne 接口与注释
src/task/mutex.cpp	Mutex::Lock 增加快慢路径与防丢失唤醒阻塞；UnLock 改 WakeupOne
src/task/schedule.cpp	增加 kernel_thread_bootstrap 实现；调整 scheduler_started 设置时机
src/task/signal.cpp	新增信号发送/检查/掩码/动作设置实现
src/task/sleep.cpp	Sleep 返回后调用 CheckPendingSignals
src/task/wait.cpp	Wait 锁顺序调整、ECHILD 返回、阻塞逻辑改为持两把锁下 Block
src/task/wakeup.cpp	Wakeup 改为跨核扫描；新增 WakeupOne；拆分为持锁版本 Wakeup(cpu_sched, ...)
src/filesystem/vfs/open.cpp	Open 后调用 FileOps::Open() 准备底层句柄
src/filesystem/vfs/include/vfs_types.hpp	FileOps 新增可覆写 Open(File*) 默认空实现
src/filesystem/fatfs/include/fatfs.hpp	声明 FatFsFileOps::Open
src/filesystem/fatfs/fatfs.cpp	mkdir 允许 FR_EXIST；实现 FatFsFileOps::Open
tests/system_test/CMakeLists.txt	system_test 源文件列表与 QEMU 启动参数更新（移除 x86_64 分支）
tests/system_test/system_test.h	system test 声明重命名/新增；QemuExit 逻辑调整
tests/system_test/main.cpp	注册更多 system tests；runner 记录 pid 修正；atomic_flag 防重入
tests/system_test/*_test.cpp	新增/调整多项 system test（yield/tick/zombie_reap/stress/fork/affinity 等）
tests/system_test/*system_test.cpp	多个函数重命名（*_system_test → *_test），以及 PID 分配策略调整
tests/integration_test/CMakeLists.txt	移除 x86_64 分支与子目录逻辑
tests/integration_test/aarch64_minimal/main.cpp	移除手工 SetupFpu 调用
tests/AGENTS.md	更新 unit test 运行说明为 build_{arch}
tests/unit_test/README.md	移除 x86_64 单元测试条目
docs/docker.md	文档更新为 riscv64/aarch64，移除 x86_64 示例
tools/README.md	移除 x86_64 tool 说明
tools/.pre-commit-config.yaml.in	clang-tidy exclude 过滤规则调整（移除 x86_64）
tools/Dockerfile	删除旧工具镜像 Dockerfile
tools/x86_64_boot_scr.txt	删除 x86_64 U-Boot 启动脚本
tools/x86_64_qemu_virt.its.in	删除 x86_64 FIT 模板
README.md	文档更新为双架构、移除 x86_64
README_ENG.md	同上
AGENTS.md	同上（两架构）
3rd/cpu_io	submodule 更新
.gitignore	忽略 .claude
src/arch/x86_64/apic/*	删除 APIC 子模块与文档
docs/docker.md	devcontainer 使用示例改为 riscv64
.github/workflows/dev-image.yml	新增镜像构建 workflow

Comments suppressed due to low confidence (12)

tests/system_test/CMakeLists.txt:1

• CMakeLists.txt 引用了 thread_group_test.cpp / wait_test.cpp / clone_test.cpp / exit_test.cpp / ramfs_test.cpp / fatfs_test.cpp，但本 PR 中对应实现文件的 diff 仍显示为 thread_group_system_test.cpp / wait_system_test.cpp / clone_system_test.cpp / exit_system_test.cpp / ramfs_system_test.cpp / fatfs_system_test.cpp（未看到文件重命名）。这会导致 system_test 目标在配置/构建阶段直接失败。建议：要么实际重命名这些源文件以匹配新的命名；要么回退 CMakeLists.txt 的文件名列表与现有文件保持一致。
  src/arch/riscv64/timer.cpp:1
• 同 aarch64：在 timer IRQ 里直接调用 CheckPendingSignals() 可能导致在中断上下文内执行 Exit/Schedule 等不可重入操作。建议把信号投递处理迁移到 trap_return 或明确的调度安全点，IRQ handler 仅负责 TickUpdate 与设置待处理标志。
  src/task/exit.cpp:1
• 当 parent_pid == 0 时，Exit 仅把任务置为 kExited，但不再像旧逻辑那样立即 ReapTask()；这会导致“无父进程/孤儿”的任务永远留在 task_table_（资源与 TCB 泄漏），长时间运行会耗尽 PID/任务表容量。建议恢复 parent_pid==0 分支的即时回收（ReapTask），或引入等价的后台回收机制并确保不会与 Wait 的回收重复。
  src/task/exit.cpp:1
• 当 parent_pid == 0 时，Exit 仅把任务置为 kExited，但不再像旧逻辑那样立即 ReapTask()；这会导致“无父进程/孤儿”的任务永远留在 task_table_（资源与 TCB 泄漏），长时间运行会耗尽 PID/任务表容量。建议恢复 parent_pid==0 分支的即时回收（ReapTask），或引入等价的后台回收机制并确保不会与 Wait 的回收重复。
  src/task/exit.cpp:1
• 当 parent_pid == 0 时，Exit 仅把任务置为 kExited，但不再像旧逻辑那样立即 ReapTask()；这会导致“无父进程/孤儿”的任务永远留在 task_table_（资源与 TCB 泄漏），长时间运行会耗尽 PID/任务表容量。建议恢复 parent_pid==0 分支的即时回收（ReapTask），或引入等价的后台回收机制并确保不会与 Wait 的回收重复。
  src/task/exit.cpp:1
• 当 parent_pid == 0 时，Exit 仅把任务置为 kExited，但不再像旧逻辑那样立即 ReapTask()；这会导致“无父进程/孤儿”的任务永远留在 task_table_（资源与 TCB 泄漏），长时间运行会耗尽 PID/任务表容量。建议恢复 parent_pid==0 分支的即时回收（ReapTask），或引入等价的后台回收机制并确保不会与 Wait 的回收重复。
  src/task/wait.cpp:1
• Wait 试图通过“持 cpu_sched.lock + task_table_lock_ 时 Block”来避免丢失唤醒，但当前 Exit() 在唤醒父进程时并未持有 task_table_lock_（且 Wakeup 在锁外跨核扫描）。当父子在不同核上并发时，存在经典竞态：父进程完成扫描但尚未入 blocked_tasks，子进程 Exit→Wakeup 先发生且未看到等待者，随后父进程 Block 并永久睡眠。建议让 Exit 在决定进入 zombie/唤醒父进程时也参与同一同步机制（例如在持 task_table_lock_ 的临界区内触发唤醒，或引入专用 wait-queue 锁/条件变量式序列号），从根因上消除 missed wakeup。
  src/task/wait.cpp:1
• Wait 试图通过“持 cpu_sched.lock + task_table_lock_ 时 Block”来避免丢失唤醒，但当前 Exit() 在唤醒父进程时并未持有 task_table_lock_（且 Wakeup 在锁外跨核扫描）。当父子在不同核上并发时，存在经典竞态：父进程完成扫描但尚未入 blocked_tasks，子进程 Exit→Wakeup 先发生且未看到等待者，随后父进程 Block 并永久睡眠。建议让 Exit 在决定进入 zombie/唤醒父进程时也参与同一同步机制（例如在持 task_table_lock_ 的临界区内触发唤醒，或引入专用 wait-queue 锁/条件变量式序列号），从根因上消除 missed wakeup。
  src/task/signal.cpp:1
• SendSignal 在未持有目标任务所属 cpu_sched.lock（或其他保护锁）的情况下读取/写入多个非原子字段（如 aux->blocked_on、sched_info.wake_tick），并基于 GetStatus() 的瞬时值执行 Wakeup()。这会引入数据竞争与状态撕裂风险（blocked_on 可能同时被 Block/Wakeup 修改，sleep 队列也可能并发维护）。建议：在定位到 target 后，按任务所属调度器的锁粒度获取相应 cpu_sched.lock，再读取 blocked_on / 修改 wake_tick 并执行唤醒；或将 blocked_on/wake_tick 设计为原子并配套必要的内存序与队列一致性策略。
  src/arch/riscv64/macro.S:1
• RISC-V Trap/CalleeSaved 上下文同样移除了浮点寄存器与 fcsr 的保存/恢复。除非内核与用户态都被强约束为不使用 FPU（并且 toolchain 不会生成相关指令），否则会在中断返回/上下文切换后出现寄存器破坏。建议与 aarch64 一样：明确通过编译参数/ABI 禁用浮点，或恢复保存/恢复逻辑并确保与 cpu_io::TrapContext/CalleeSavedContext 布局一致。
  src/arch/riscv64/macro.S:1
• RISC-V Trap/CalleeSaved 上下文同样移除了浮点寄存器与 fcsr 的保存/恢复。除非内核与用户态都被强约束为不使用 FPU（并且 toolchain 不会生成相关指令），否则会在中断返回/上下文切换后出现寄存器破坏。建议与 aarch64 一样：明确通过编译参数/ABI 禁用浮点，或恢复保存/恢复逻辑并确保与 cpu_io::TrapContext/CalleeSavedContext 布局一致。
  src/filesystem/vfs/open.cpp:1
• Open 失败路径目前仅执行 dentry->ref_count-- 与 delete file，但未展示与 dentry/inode 引用管理一致的“统一释放路径”（例如是否需要回滚 inode/dentry 的其他引用/状态、或需要调用与成功路径对称的清理逻辑）。建议将失败回滚封装为与 Close/PutDentry 等一致的 helper（或复用现有释放函数），避免未来在 Open 逻辑继续扩展时遗漏回滚步骤导致 ref_count 泄漏或双重释放。

[Copilot]

PR 描述聚焦于 CI 性能优化，但该 PR 同时包含大量内核功能变更（信号机制、Wait/Exit 并发语义调整）、系统测试大规模新增、以及 x86_64 架构与相关构建/文档的整体移除。这会显著增加 review 与回滚成本；建议将 CI/workflow 变更与内核/架构变更拆分为独立 PR，或至少在 PR 描述中明确列出这些非 CI 范畴的重大改动与迁移影响。

[Copilot]

GICv3 通常应在完成中断处理后再写 EOIR（或至少在完成需要保持 active 状态的处理后再 de-activate），否则可能导致同一中断在 handler 期间被重新触发，出现重入/丢事件等异常行为。建议将 cpu_io::ICC_EOIR1_EL1::Write(cause) 移回 handler 调用之后，或明确采用“early EOI”策略并在注释中说明其正确性前提（例如: edge-triggered、handler 不会依赖 active 状态）。

Suggested change

	cpu_io::ICC_EOIR1_EL1::Write(cause);
	interrupt_handlers_[cause](cause, context);
	interrupt_handlers_[cause](cause, context);
	cpu_io::ICC_EOIR1_EL1::Write(cause);

[Copilot]

在定时器中断上下文里调用 CheckPendingSignals() 风险很高：CheckPendingSignals 可能触发 Exit()（进而 Schedule() 等），通常不应在 IRQ handler 中执行会改变当前任务/调度状态的逻辑，否则容易导致中断重入、锁顺序破坏或在 trap context 尚未完成恢复时切换任务。建议将信号投递检查移动到“安全点”（例如从中断返回到内核/用户态的路径、或调度点 Schedule() 前后），在 IRQ handler 中仅设置标志位/记录 pending 状态。

Suggested change

(void)tm.CheckPendingSignals();

[Copilot]

该改动将 TrapContext 从 896 缩减到 320，并移除了对浮点/SIMD（q0-q31、fpsr/fpcr 等）的保存/恢复。如果内核/用户态任一部分使用了 FP/NEON（哪怕是编译器自动生成的 memcpy/优化路径），中断/异常与任务切换将破坏寄存器内容，导致不可预测错误。建议：要么在全局编译选项中明确禁止生成 FP/NEON 指令并保证所有依赖也满足（并在构建系统/文档中注明）；要么恢复对 FP/SIMD 上下文的保存/恢复，或实现 lazy-FPU 策略。

[Copilot]

该改动将 TrapContext 从 896 缩减到 320，并移除了对浮点/SIMD（q0-q31、fpsr/fpcr 等）的保存/恢复。如果内核/用户态任一部分使用了 FP/NEON（哪怕是编译器自动生成的 memcpy/优化路径），中断/异常与任务切换将破坏寄存器内容，导致不可预测错误。建议：要么在全局编译选项中明确禁止生成 FP/NEON 指令并保证所有依赖也满足（并在构建系统/文档中注明）；要么恢复对 FP/SIMD 上下文的保存/恢复，或实现 lazy-FPU 策略。

[Copilot]

该改动将 TrapContext 从 896 缩减到 320，并移除了对浮点/SIMD（q0-q31、fpsr/fpcr 等）的保存/恢复。如果内核/用户态任一部分使用了 FP/NEON（哪怕是编译器自动生成的 memcpy/优化路径），中断/异常与任务切换将破坏寄存器内容，导致不可预测错误。建议：要么在全局编译选项中明确禁止生成 FP/NEON 指令并保证所有依赖也满足（并在构建系统/文档中注明）；要么恢复对 FP/SIMD 上下文的保存/恢复，或实现 lazy-FPU 策略。

[Copilot]

当前缓存 key 将 'src/' 全量纳入 hashFiles，意味着几乎任意源码改动都会导致缓存完全失效，从而降低“增量编译缓存”的命中率与收益。更可维护/更高命中率的做法通常是：缓存更细粒度（例如 ccache 或 Conan/vcpkg 产物），或只对会影响构建系统配置的文件生成 key（CMakeLists/cmake/ + toolchain + 3rd 依赖版本），再用 restore-keys 做回退。

Suggested change

	key: cmake-riscv64-${{ runner.arch }}-${{ hashFiles('CMakeLists.txt', 'cmake/**', 'src/**') }}
	key: cmake-riscv64-${{ runner.arch }}-${{ hashFiles('CMakeLists.txt', 'cmake/**') }}