ArceOS 测试适配

适配 test-suit/arceos 下的测试到 cargo xtask arceos test qemu。

测试分层

先确认测试实际需要的能力：算法、数据结构、状态机、协议解析和错误转换留在普通 #[test]；真实调度、阻塞/唤醒、IPI、IRQ、timer、SMP、affinity、上下文切换和目标指令 使用本 suite 的 QEMU 测试。ax-task、ax-runtime 等 ArceOS 启动依赖库不创建独立 axtest target，也不得在 std 测试中用 fake runtime 代替真实运行时。

用例的目标风险、必要性、缺陷敏感度与跨层去重先按 test-quality 判断；先复用或增强已有完整功能测试，不按参数、平台实例或 case 清单新增断言。本技能只补充 ArceOS QEMU 的发现、配置和运行契约，指定 case 是执行选择，不是测试设计粒度。

上层 Starry kernel、Axvisor 和板卡测试包才直接持有 axtest 依赖，并通过 cargo xtask ktest qemu 或 cargo xtask ktest board 运行。旧的目录式 axtest 组不由本 命令发现；选择 --test-group axtest 时应转用 ktest。

宿主允许列表和纯模型测试规则见 update-std-tests， Starry/板卡边界和目录契约见 starry-test-suit。

工作方式

1. 先读目标测试的 manifest、实现入口、现有 build-*.toml 与 qemu-*.toml，不要盲目复制别的目录。
2. 再参考最接近的现有测试目录，复用必要配置，但按当前测试的实际行为改写。
3. 判断测试属于 Rust、C、generic 还是 board 流程，并使用对应发现器；不要为了复用配置改变运行时边界。
4. 改完后运行最小的 cargo xtask arceos test qemu ... 命令验证。

必查项

• Rust suite：在 test-suit/arceos/rust 同步 feature、模块、runner、SELECTED_TESTS、axbuild 可发现列表和所需 build-*/qemu-* 配置。
• C suite：维护 C 源码/头文件、Makefile 或 test_cmd，并同步 C feature 列表和成功/失败匹配。
• generic suite：按共享发现器提供 build wrapper、package manifest 和 runtime config，不假设存在 src/main.rs。
• board case：使用 board-*.toml 与目标 build 配置，通过 cargo xtask ktest board 验证，不纳入 QEMU 批次。
• 使用 edition.workspace = true；当前发现器不使用 .axconfig.toml 或 .qemu.toml 作为主要契约。
• main.rs 中若使用 no_mangle，按当前仓库风格写成 unsafe(no_mangle)。
• 清理无关旧产物，如 *.out、*.bin、*.elf、test_cmd。

QEMU 输出匹配规则

• success_regex 必须按代码成功路径里实际打印的稳定字符串填写，并核对最终 runner 装配后的正则；Rust feature case 可能覆盖 TOML 默认值。
• 不要沿用占位字符串，不要猜测，不要默认写 to install packages.。
• 先从 src/main.rs、被调用函数和已有成功日志里找“测试成功结束时一定会出现”的输出。
• 优先选择唯一、完整、稳定的成功提示，例如 Memory tests run OK!、Task yielding tests run OK!。
• 如果代码成功路径没有明确成功提示，先在测试代码中补一条清晰且稳定的成功输出，再回填到 success_regex。
• 普通成功用例可使用 (?i)\bpanic(?:ked)?\b 作为失败匹配；预期 panic、page fault、lockdep、stack-guard 或诊断用例必须使用对应专用规则，不能用宽泛正则伪造成功。

适配建议

• 新增测试时，优先复制最接近的 qemu-*.toml 与 build 配置，再根据当前测试修正。
• 不同架构的 success_regex 应与该测试真实输出一致；如果成功输出跨架构相同，可以保持一致。
• 不要为了“让测试通过”去放宽正则到过于宽泛的内容。
• 失败检测要确保内核恐慌会使 xtask 以非零状态码退出。

验证

• 优先运行最小验证命令，例如 cargo xtask arceos test qemu --test-group rust --test-case <case> --target <target-triple>。
• 确认 QEMU 实际启动、代码打印稳定成功 marker、runner 输出 ok: <case>，并且 panic/失败 marker 使外层命令返回非零。
• 使用 cargo xtask arceos test qemu --list 检查新 case 已被发现；需要 axtest target 时改用 cargo xtask ktest qemu。
• 确认故意触发内核恐慌或真实失败时，ostool 或 xtask 能命中 fail_regex 并以非零状态码退出。
• 如果有编译警告且与当前改动相关，一并修掉。

Freestanding 用户态 CPU 用例

ArceOS Rust 构建默认使用标准库和 musl PIE。验证 uspace 时，内核 TLS 按运行期契约关闭，不能放宽 someboot 链接断言来容纳标准库 TLS。此类独立 Rust 镜像在 build TOML 显式使用 freestanding = true，由同一个 cargo xtask arceos test qemu/board 入口选择共享裸机 JSON、build-std=core,alloc 与 PIE 内核链接脚本。它与 app-c 互斥，不恢复已删除的 std 配置别名。

软件包应保持 no_std、no_main，按真实需求启用 ax-std 的 mini-std 能力，不启用 ax-std/arceos 带入的 std-compat。全局分配器由 ax-alloc/global-allocator 显式提供。参考 cpu/user-entry：用户线程经 TaskAddressSpace 保留真实页表及 backing pages，再由 UserExecutionContext 验证并进入，不能绕过调度器创建伪用户上下文。

CPU 契约用例的 CI 归属

test-suit/arceos/cpu 通过 cargo xtask arceos test qemu --arch <arch> --test-group cpu 运行，并在 .github/ci/checks/arceos.toml 以 group = "cpu" 注册。不指定组的本地入口仍发现所有组；CI 普通 runner 显式选择 Rust/C，CPU 组单独使用满足硬件要求的 runner，避免普通 x86 runner 误跑 VMX。x86 CPU 组包含 VMX，必须使用 Intel KVM runner；LoongArch 客体进入使用 LVZ 镜像 runner。针对单个变体的测试路径通过 CI 规划器保留准确的 --test-case，不能降级为只跑默认 Rust 组。

OrangePi 的 pmu、pmu-user 使用 arceos-board 注册，保持板卡 runner 和真实 case 名。调整这些规则时，运行 test_ci_plan.py 的 CPU QEMU 与板卡路由回归；脚本要求 Python 3.11 以上，系统 Python 3.10 时可用 uv run --python 3.13 --no-project python3 -m unittest discover -s scripts/test -p 'test_ci_*.py'。

CPU QEMU/板卡配置使用最新 ostool 的 [[shell_check_steps]]，被动等待用例只在该步骤内声明 success_regex，不填写 shell 命令。fail_regex、timeout、启动参数保留在根配置。不得恢复已删除的根级 success_regex 或 shell_init_cmd；分组程序的执行协议沿用当前 axbuild。

跨架构独立用例必须在 package.metadata.docs.rs.targets 声明实际检查目标。依赖 Rust 标准库的用例使用相应 *-unknown-linux-musl，cargo xtask clippy 将其解析到共享 musl PIE JSON 并构建标准库；freestanding 用例使用共享 bare target。用例选项 feature 必须包含程序必需的 ax-std，因为 feature 独立检查关闭默认 feature。不得通过空 main、架构伪实现或跳过测试包来绕过检查。