mirror of
https://gitcode.com/JianFeeeee/HomeAgent.git
synced 2026-11-01 06:47:29 +00:00
批 1,不含 SDK 仓与目录改名。 - go.mod 第 1 行 module 路径 - 366 个 .go 文件的完整前缀 github.com/JianFeeeee/HomeAgent 机械替换 (857 处,仅完整前缀;展示名/注释里的 HomeAgent 字样留给批 5) - 未改:third_party 目录名、SDK 自身 go.mod module、go.mod replace 目标、 homed/waiter 可执行名、.hmap 后缀
444 lines
16 KiB
Go
444 lines
16 KiB
Go
package kernelboot
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// 依赖图的**制品化**:编译期产出的精密二进制 + 双重 hash 保护。
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//
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// 设计权威:docs/zh/kernel-modularization-design.md §2.5。
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//
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// ## 两个不同的 hash,各防一类故障(★ 关键区分)
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//
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// ① 图内自校验 hash 防「图文件损坏」(磁盘错、传输截断、位翻转)
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// ② 内嵌 hash(二进制) 防「图与二进制不匹配」(改了 Requires 但图没重生成)
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//
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// ★ 只做 ① 会漏掉更危险的那类:图文件**自身完好**、自校验也过,
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// 但它描述的是**旧代码** ⇒ 按旧图调度 ⇒ 顺序错 ⇒ 正是本设计要消灭的病 A。
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//
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// 所以 §2.5.2 要求 hash 绑定二进制,且不一致时**拒绝启动**(不猜哪边对)。
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import (
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"bytes"
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"crypto/sha256"
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"encoding/binary"
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"encoding/hex"
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"fmt"
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"os"
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"sort"
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"strings"
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)
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// 文件格式常量。
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const (
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// graphMagic 是格式标识。破坏性变更时改末位数字。
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graphMagic = "HGDEPS01"
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// graphFormatVersion 是格式版本(与 magic 末位同步维护)。
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graphFormatVersion = 2
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// GraphFileName 是制品文件名(与内核二进制同目录,满足"随核心分发")。
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GraphFileName = "depgraph.bin"
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// maxFieldLen 是单个字符串字段的长度上限(防损坏文件声明一个超大长度)。
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//
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// 为何必须设限:一个损坏的长度字段会让 make([]byte, n) 申请巨量内存
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// (或直接 OOM)。解析器对**不可信输入**必须设边界。
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maxFieldLen = 4096
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// maxModules 是模块数上限(同上,防损坏文件声明一个巨大计数)。
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maxModules = 4096
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)
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// GraphEdge 是图中一条模块声明(用于序列化)。
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type GraphEdge struct {
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Name string
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Provides []string
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Requires []string
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// Layer 是**编译期算好的起始层号**(设计 §2.5,用户要求:
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// "启动顺序是编译期间按照声明的依赖顺序生成的启动依赖图排列的")。
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//
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// ## 为什么把层号也编码进图(而不只存边)
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//
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// 若只存边,运行期就还得跑一次 BFS 才算得出顺序 —— 那等于
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// **内核在运行期决定启动顺序**,与"编译期定序"的设计相悖
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// (且运行期算法与编译期不一致时无人察觉)。
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//
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// 存下 Layer 后:运行期**读**它即可,不重算。
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// `Build()` 仍保留(单测/无图场景用),但**生产路径不调它**。
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//
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// ★ 自校验:读图时仍会重算分层并与 Layer 比对(CheckLayers),
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// 不一致 ⇒ 拒绝启动。这样"图里的顺序"与"声明"不会漂移。
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Layer int
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}
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// GraphFile 是图制品的解析结果。
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type GraphFile struct {
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Version int
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Modules []GraphEdge
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// Digest 是文件内自校验 hash 的十六进制(§2.5.2 的 ①)。
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Digest string
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}
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// buildGraphPayload 产出**参与 hash 与序列化**的全部字节(不含自校验 hash 本身)。
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//
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// ★ 所有字段**排序**:同一份声明必须产出逐字节相同的结果。
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// 否则代码里调换两个模块的顺序就会让 hash 变化 ⇒
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// "每次构建都说不一致" ⇒ hash 失去意义(人开始无视它)。
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func buildGraphPayload(modules []GraphEdge) []byte {
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// 深拷贝并排序(不改调用方的切片)
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ms := make([]GraphEdge, len(modules))
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copy(ms, modules)
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for i := range ms {
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ms[i].Provides = sortedCopy(ms[i].Provides)
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||
ms[i].Requires = sortedCopy(ms[i].Requires)
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||
}
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// ★ 排序键是 **(Layer, Name)** —— 不是只按名字。
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//
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// 这样**解码后的顺序就是启动顺序**(先按层,层内按名字),
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// 运行期读到即可直接执行,不必重算分层。
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//
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||
// 层内按名字是为了**可复现**(同一份声明两次产出逐字节相同 ⇒ 能进 PR diff)。
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sort.Slice(ms, func(i, j int) bool {
|
||
if ms[i].Layer != ms[j].Layer {
|
||
return ms[i].Layer < ms[j].Layer
|
||
}
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||
return ms[i].Name < ms[j].Name
|
||
})
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var buf bytes.Buffer
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buf.WriteString(graphMagic)
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_ = binary.Write(&buf, binary.LittleEndian, uint32(graphFormatVersion))
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||
_ = binary.Write(&buf, binary.LittleEndian, uint32(len(ms)))
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writeStr := func(s string) {
|
||
_ = binary.Write(&buf, binary.LittleEndian, uint16(len(s)))
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||
buf.WriteString(s)
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||
}
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for _, m := range ms {
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||
writeStr(m.Name)
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writeStr(strings.Join(m.Provides, ","))
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writeStr(strings.Join(m.Requires, ","))
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||
// Layer 作为 uint32 追加在每条记录末尾。
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//
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// ★ 放在末尾而不是开头:这样"旧版解码逻辑"遇到新文件时
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||
// 会在**尾部残留检查**处报错(响亮),而不是把 layer 当名字读错。
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_ = binary.Write(&buf, binary.LittleEndian, uint32(m.Layer))
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||
}
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return buf.Bytes()
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||
}
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func sortedCopy(in []string) []string {
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out := append([]string(nil), in...)
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sort.Strings(out)
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return out
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}
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// EncodeGraph 把模块声明序列化成制品字节(含自校验 hash)。
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func EncodeGraph(modules []GraphEdge) []byte {
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payload := buildGraphPayload(modules)
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sum := sha256.Sum256(payload)
|
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out := make([]byte, 0, len(payload)+sha256.Size)
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||
out = append(out, payload...)
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out = append(out, sum[:]...)
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return out
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||
}
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||
// GraphDigest 返回制品自校验 hash 的十六进制(不含文件本身)。
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//
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// 供构建期把 digest 注入二进制(§2.5.2 的 ②)。
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func GraphDigest(modules []GraphEdge) string {
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sum := sha256.Sum256(buildGraphPayload(modules))
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||
return hex.EncodeToString(sum[:])
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||
}
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// DecodeGraph 解析制品字节,校验自校验 hash。
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||
//
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// 任何结构异常都**报错**(不返回"部分结果"):
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// 图是启动调度的唯一依据,残缺的图比没有图更危险
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||
// (它会生成一个**看似合法**的调度计划)。
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func DecodeGraph(data []byte) (*GraphFile, error) {
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||
if len(data) < len(graphMagic)+8+sha256.Size {
|
||
return nil, fmt.Errorf("kernelboot: 依赖图文件过短(%d 字节),已损坏", len(data))
|
||
}
|
||
// ① 先校验自校验 hash(防截断/位翻转)
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payload := data[:len(data)-sha256.Size]
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wantSum := data[len(data)-sha256.Size:]
|
||
gotSum := sha256.Sum256(payload)
|
||
if !bytes.Equal(gotSum[:], wantSum) {
|
||
return nil, fmt.Errorf("kernelboot: 依赖图自校验失败(文件已损坏)")
|
||
}
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||
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||
// ② 解析
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if string(payload[:len(graphMagic)]) != graphMagic {
|
||
return nil, fmt.Errorf("kernelboot: 依赖图格式标识不匹配(期望 %q,得到 %q)——"+
|
||
"文件可能来自不兼容的版本", graphMagic, string(payload[:len(graphMagic)]))
|
||
}
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||
off := len(graphMagic)
|
||
rd32 := func() uint32 {
|
||
v := binary.LittleEndian.Uint32(payload[off:])
|
||
off += 4
|
||
return v
|
||
}
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||
ver := rd32()
|
||
if ver != graphFormatVersion {
|
||
return nil, fmt.Errorf("kernelboot: 依赖图格式版本 %d 与本二进制期望的 %d 不一致——"+
|
||
"请用配套的生成器重出图", ver, graphFormatVersion)
|
||
}
|
||
n := rd32()
|
||
if n > maxModules {
|
||
return nil, fmt.Errorf("kernelboot: 依赖图声明 %d 个模块,超过上限 %d(文件已损坏)",
|
||
n, maxModules)
|
||
}
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||
|
||
readStr := func() (string, error) {
|
||
if off+2 > len(payload) {
|
||
return "", fmt.Errorf("kernelboot: 依赖图在读取字符串长度时越界")
|
||
}
|
||
l := int(binary.LittleEndian.Uint16(payload[off:]))
|
||
off += 2
|
||
if l > maxFieldLen {
|
||
return "", fmt.Errorf("kernelboot: 依赖图字段长度 %d 超过上限 %d(文件已损坏)",
|
||
l, maxFieldLen)
|
||
}
|
||
if off+l > len(payload) {
|
||
return "", fmt.Errorf("kernelboot: 依赖图字段越界(需要 %d 字节,剩余 %d)",
|
||
l, len(payload)-off)
|
||
}
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s := string(payload[off : off+l])
|
||
off += l
|
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return s, nil
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||
}
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||
gf := &GraphFile{Version: int(ver), Digest: hex.EncodeToString(gotSum[:])}
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||
for i := uint32(0); i < n; i++ {
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name, err := readStr()
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||
if err != nil {
|
||
return nil, err
|
||
}
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||
provs, err := readStr()
|
||
if err != nil {
|
||
return nil, err
|
||
}
|
||
reqs, err := readStr()
|
||
if err != nil {
|
||
return nil, err
|
||
}
|
||
if off+4 > len(payload) {
|
||
return nil, fmt.Errorf("kernelboot: 依赖图在读取层号时越界(文件已损坏)")
|
||
}
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||
layer := int(binary.LittleEndian.Uint32(payload[off:]))
|
||
off += 4
|
||
gf.Modules = append(gf.Modules, GraphEdge{
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||
Name: name,
|
||
Provides: splitNonEmpty(provs),
|
||
Requires: splitNonEmpty(reqs),
|
||
Layer: layer,
|
||
})
|
||
}
|
||
if off != len(payload) {
|
||
return nil, fmt.Errorf("kernelboot: 依赖图有 %d 字节尾部残留(文件格式不符)",
|
||
len(payload)-off)
|
||
}
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||
return gf, nil
|
||
}
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func splitNonEmpty(s string) []string {
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||
if s == "" {
|
||
return nil
|
||
}
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parts := strings.Split(s, ",")
|
||
out := make([]string, 0, len(parts))
|
||
for _, p := range parts {
|
||
if p != "" {
|
||
out = append(out, p)
|
||
}
|
||
}
|
||
return out
|
||
}
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||
// CheckAgainstBinary 校验磁盘上的图与**本二进制**是否配套(§2.5.2)。
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//
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// embeddedHash 是构建期注入的 digest(空 = 开发环境,跳过校验)。
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//
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||
// ★ 不一致时**拒绝启动**,不猜哪边对:
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||
// 图的作者是构建流程,二进制的作者也是它。两者不一致意味着制品装配出了问题,
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||
// 此时任何一边都不可信,猜一个是拿启动正确性赌运气。
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||
func CheckAgainstBinary(gf *GraphFile, embeddedHash string) error {
|
||
if embeddedHash == "" {
|
||
// 开发/单测环境:构建脚本没注入 digest ⇒ 不做配套校验。
|
||
// 这让 `go test` / `go run` 无需先生成图。
|
||
return nil
|
||
}
|
||
if gf == nil {
|
||
return fmt.Errorf("kernelboot: 缺少依赖图,而本二进制要求必须有(内嵌 hash=%s)——"+
|
||
"生产环境不允许回退到运行期重建", embeddedHash[:min(8, len(embeddedHash))])
|
||
}
|
||
if !strings.EqualFold(gf.Digest, embeddedHash) {
|
||
return fmt.Errorf("kernelboot: ★ 依赖图与本二进制**不配套**\n"+
|
||
" 磁盘图的 hash: %s\n"+
|
||
" 二进制内嵌的: %s\n"+
|
||
"最常见原因:改了模块的 Requires/Provides 但**没有重新生成依赖图**。\n"+
|
||
"修复:重新运行构建(会重出图并注入新 hash),不要手工改图文件。",
|
||
gf.Digest, embeddedHash)
|
||
}
|
||
return nil
|
||
}
|
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func min(a, b int) int {
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||
if a < b {
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return a
|
||
}
|
||
return b
|
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}
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||
// EmbeddedGraphHash 由**构建期**用 -ldflags 注入(设计 §2.5.2)。
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//
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// -X github.com/JianFeeeee/HologramAgent/internal/kernelboot.EmbeddedGraphHash=<digest>
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||
//
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||
// 空值(默认)= 开发/单测环境:不做"图与二进制配套"校验,
|
||
// 允许 homed 回退到运行期从声明重建图。
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||
//
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||
// ★ 为何默认空而不是某个占位值:`go test` / `go run` 不可能先跑生成器。
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||
// 若默认非空,所有本地开发与判据都会因"图不存在"而失败 ——
|
||
// 那会逼着人绕过检查(比没有检查更糟)。
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var EmbeddedGraphHash string
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||
|
||
// PlanFromGraph 从**编译期产出的图**构造启动计划(设计 §2.5,用户要求:
|
||
// "启动顺序是编译期间按照声明的依赖顺序生成的启动依赖图排列的")。
|
||
//
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||
// ## 与 Build() 的区别(这是本函数存在的理由)
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||
//
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||
// Build(mods) ⇒ 运行期**现算**分层(依赖 BFS 算法)
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||
// PlanFromGraph(gf, …) ⇒ **读**编译期算好的层号,不重算
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||
//
|
||
// 按用户设计,生产启动路径走后者:**顺序在编译期定,运行期只执行**。
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||
//
|
||
// ## ★ 自校验:仍会重算一次并比对(防"图与代码漂移")
|
||
//
|
||
// 只读不验会有个危险:图里写的是旧顺序(改了 Requires 但没重出图),
|
||
// 而文件自身 hash 完全有效 ⇒ 按**旧顺序**启动(正是 §2.5.2 的病 A)。
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||
//
|
||
// 所以本函数:
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||
//
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||
// ① 从图里取模块与层号
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||
// ② 用**图里的边**重算一次分层(Build)
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||
// ③ 比对:重算结果与图中层号不一致 ⇒ **拒绝启动**
|
||
//
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||
// 第 ③ 步能同时抓两类问题:图内自相矛盾(边与层号不符)、
|
||
// 生成器算法与运行期算法不一致。**两者都是制品装配错误,不该猜哪边对。**
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||
//
|
||
// ## 参数 mods
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||
//
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||
// 是**当前二进制里真实登记的模块**(来自 kernelmod 注册表)。
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||
// 它有两个作用:
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||
//
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||
// · 校验"图里描述的模块"与"本二进制实际有的模块"一致
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||
// (防:图是新的但二进制是旧的,或反之)
|
||
// · 提供实现体(图只有名字,没有 Init)
|
||
func PlanFromGraph(gf *GraphFile, mods []Module) (*Plan, error) {
|
||
if gf == nil {
|
||
return nil, fmt.Errorf("kernelboot: 依赖图为 nil")
|
||
}
|
||
// ① 建立 名字 → 实现 的映射
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||
byName := make(map[string]Module, len(mods))
|
||
for _, m := range mods {
|
||
if _, dup := byName[m.Name()]; dup {
|
||
return nil, fmt.Errorf("kernelboot: 模块名重复: %s", m.Name())
|
||
}
|
||
byName[m.Name()] = m
|
||
}
|
||
|
||
// ② 图与二进制必须描述**同一组模块**
|
||
var missingInBinary, missingInGraph []string
|
||
for _, e := range gf.Modules {
|
||
if _, ok := byName[e.Name]; !ok {
|
||
missingInBinary = append(missingInBinary, e.Name)
|
||
}
|
||
}
|
||
inGraph := make(map[string]bool, len(gf.Modules))
|
||
for _, e := range gf.Modules {
|
||
inGraph[e.Name] = true
|
||
}
|
||
for _, m := range mods {
|
||
if !inGraph[m.Name()] {
|
||
missingInGraph = append(missingInGraph, m.Name())
|
||
}
|
||
}
|
||
if len(missingInBinary) > 0 || len(missingInGraph) > 0 {
|
||
sort.Strings(missingInBinary)
|
||
sort.Strings(missingInGraph)
|
||
return nil, fmt.Errorf("kernelboot: 依赖图与二进制不一致 —— "+
|
||
"图里有但二进制没有: %v;二进制有但图里没有: %v。"+
|
||
"这通常意味着**图与二进制不是同一次构建产出的**(请重新构建)",
|
||
missingInBinary, missingInGraph)
|
||
}
|
||
|
||
// ③ 自校验:用图里的边重算分层,与图中层号比对
|
||
edges := make([]GraphEdge, len(gf.Modules))
|
||
copy(edges, gf.Modules)
|
||
recomputed, err := Build(mods)
|
||
if err != nil {
|
||
return nil, fmt.Errorf("kernelboot: 无法用当前模块重算分层(声明之间有冲突): %w", err)
|
||
}
|
||
layerOf := map[string]int{}
|
||
for i, l := range recomputed.Layers {
|
||
for _, m := range l {
|
||
layerOf[m.Name()] = i
|
||
}
|
||
}
|
||
var drift []string
|
||
for _, e := range gf.Modules {
|
||
if got, ok := layerOf[e.Name]; ok && got != e.Layer {
|
||
drift = append(drift, fmt.Sprintf("%s(图中第 %d 层,按声明算应为第 %d 层)",
|
||
e.Name, e.Layer, got))
|
||
}
|
||
}
|
||
if len(drift) > 0 {
|
||
sort.Strings(drift)
|
||
return nil, fmt.Errorf("kernelboot: ★ 依赖图与代码声明**漂移** —— %s。"+
|
||
"说明改了 Requires/Provides 但**没有重新生成图**。"+
|
||
"按此图启动会得到错误的顺序(§2.5.2 的病 A),故拒绝启动。"+
|
||
"修复:重新执行构建(make build 会重出图并注入 hash)",
|
||
strings.Join(drift, ";"))
|
||
}
|
||
|
||
// ④ 按图中的 (Layer, Name) 组装计划 —— **直接读**,不再排序/重算
|
||
sorted := make([]GraphEdge, len(gf.Modules))
|
||
copy(sorted, gf.Modules)
|
||
sort.Slice(sorted, func(i, j int) bool {
|
||
if sorted[i].Layer != sorted[j].Layer {
|
||
return sorted[i].Layer < sorted[j].Layer
|
||
}
|
||
return sorted[i].Name < sorted[j].Name
|
||
})
|
||
plan := &Plan{}
|
||
for _, e := range sorted {
|
||
for len(plan.Layers) <= e.Layer {
|
||
plan.Layers = append(plan.Layers, nil)
|
||
}
|
||
plan.Layers[e.Layer] = append(plan.Layers[e.Layer], byName[e.Name])
|
||
}
|
||
return plan, nil
|
||
}
|
||
|
||
// LoadAndCheckGraph 读图并做"图与二进制配套"校验(§2.5.2)。
|
||
//
|
||
// path 为空时用默认位置(与二进制同目录,见 GraphFileName)。
|
||
// embeddedHash 来自 -ldflags 注入(EmbeddedGraphHash)。
|
||
//
|
||
// 缺失策略(§2.5.4):dev(embeddedHash=="")允许没有图 ⇒ 返回 (nil, nil),
|
||
// 由调用方回退到运行期 Build;生产(有 hash)必须有图,否则报错。
|
||
func LoadAndCheckGraph(path, embeddedHash string) (*GraphFile, error) {
|
||
b, err := os.ReadFile(path)
|
||
if err != nil {
|
||
if embeddedHash == "" {
|
||
return nil, nil // dev:没有图是正常的
|
||
}
|
||
return nil, fmt.Errorf("kernelboot: 生产构建(内嵌 hash 非空)但读不到依赖图 %s: %w —— "+
|
||
"图必须与二进制同目录(部署时一起拷贝)", path, err)
|
||
}
|
||
gf, err := DecodeGraph(b)
|
||
if err != nil {
|
||
return nil, err
|
||
}
|
||
if err := CheckAgainstBinary(gf, embeddedHash); err != nil {
|
||
return nil, err
|
||
}
|
||
return gf, nil
|
||
}
|