feat(renaser): Fase 7b — boot siembra la imagen, muere el include_bytes!

El kernel deja de empotrar el userspace por completo. Ya no carga ni un
solo .wasm: es boot quien siembra el disco con el grafo poblado.

- kernel/almacen.rs y manifiesto.rs migran al nucleo compartido `formato`
  (tipos, postcard, BLAKE3, trazado de registros). El kernel pierde los
  include_bytes!, genesis() y sembrar_genesis().
- boot::sembrar_grafo siembra un disco virgen con el bytecode de las apps
  (deduplicado) y el Manifiesto de Genesis anclado en el superbloque.
- cargar_userspace sin rama de siembra; wasm/mod.rs sin TECHO_MEMORIA.
- alias `cargo kernel` -> --manifest-path (esquiva un ICE de cargo con
  formato compartido entre el kernel y boot via artifact-dep).

Verificado en QEMU (screendump): disco virgen -> boot siembra 5 objetos,
el kernel monta su grafo; segundo arranque -> boot respeta el disco, la
cronista persiste. formato: 5/5 pruebas.

Nota: el crate `formato` y los 3 Cargo.toml entraron antes en 43e6b32 por
un `git add -A` de un trabajo concurrente; este commit cierra el resto.

Co-Authored-By: Claude Opus 4.7 <noreply@anthropic.com>
This commit is contained in:
sergio
2026-05-22 18:29:23 +00:00
parent 43e6b32e15
commit 7695dbf3ce
13 changed files with 415 additions and 342 deletions
+186 -16
View File
@@ -3,21 +3,40 @@
// -----------------------------------------------------------------------------
// Un kernel bare-metal no nace solo: alguien debe fusionarlo con un cargador,
// sellarlo en una imagen de disco arrancable y entregarlo al hardware. Esa es
// la unica mision de este orquestador de ANFITRION.
// la mision de este orquestador de ANFITRION.
//
// Desde la Fase 7b hace algo mas: SIEMBRA el grafo. El kernel ya no empotra
// el userspace —ni un solo `include_bytes!` de un `.wasm`—; en su lugar, este
// constructor pre-puebla el disco de objetos con el bytecode de las apps de
// genesis y el Manifiesto de Genesis que dicta cuales arrancan, en que region
// y con que cuota. Para ello habla el MISMO formato del grafo que el kernel,
// a traves de la crate compartida `formato`.
//
// El flujo es deliberadamente lineal y sin ambiguedad:
//
// 1. Localizar el ELF nativo del kernel (lo inyecta la dep. de artefacto).
// 2. Fusionarlo con el cargador UEFI en una imagen de disco GPT.
// 3. Lanzar QEMU con esa imagen y el firmware OVMF.
// 3. Sembrar el disco de objetos: el grafo poblado con el bytecode del
// userspace y el Manifiesto de Genesis (Fase 7b).
// 4. Lanzar QEMU con la imagen, el disco de objetos y el firmware OVMF.
//
// Cada paso que pueda fallar lo hace en voz alta, con un mensaje accionable:
// preferimos un error claro a un arranque silencioso hacia la nada.
// =============================================================================
use std::collections::BTreeMap;
use std::io::Write;
use std::path::{Path, PathBuf};
use std::process::Command;
// El formato del grafo de objetos en disco — el MISMO nucleo `no_std` que
// enlaza el kernel. Gracias a el, lo que `boot` siembra y lo que el kernel lee
// es, byte a byte, el mismo idioma.
use formato::{
EntradaApp, Hash, Manifiesto, Objeto, SuperBloque, MAGIA, MAX_OBJETO, TAM_SECTOR,
VERSION_MANIFIESTO, VERSION_SUPERBLOQUE,
};
/// Ruta del ELF del kernel, ya compilado para `x86_64-unknown-none`.
///
/// La dependencia de artefacto define esta variable de entorno en tiempo de
@@ -35,7 +54,8 @@ const NOMBRE_IMAGEN: &str = "renaser-uefi.img";
/// directorio de trabajo —la raiz del repo—, comun a `boot` y a QEMU.
const NOMBRE_DISCO: &str = "target/disk.img";
/// Tamaño del disco de objetos: 32 MiB. Se crea como fichero disperso.
/// Tamaño del disco de objetos: 32 MiB. La imagen sembrada ocupa solo unos
/// pocos KiB; el resto queda a cero —espacio libre para que el grafo crezca—.
const TAM_DISCO: u64 = 32 * 1024 * 1024;
fn main() {
@@ -47,7 +67,7 @@ fn main() {
}
}
/// Ejecuta, en orden, las tres operaciones de la Fase 1.5.
/// Ejecuta, en orden, las operaciones de la Fase 1.5.
fn orquestar() -> Result<(), String> {
// --- 1. Localizar el artefacto del kernel. ---
let kernel = Path::new(KERNEL_ELF);
@@ -67,7 +87,7 @@ fn orquestar() -> Result<(), String> {
.create_disk_image(&imagen)
.map_err(|e| format!("la crate `bootloader` no pudo crear la imagen UEFI: {e:?}"))?;
// --- 3. Garantizar el disco de objetos del grafo persistente. ---
// --- 3. Garantizar —y, si es virgen, SEMBRAR— el disco de objetos. ---
preparar_disco_objetos()?;
// --- 4. Lanzar QEMU sobre esa imagen. ---
@@ -75,35 +95,185 @@ fn orquestar() -> Result<(), String> {
lanzar_qemu(&imagen, &ovmf)
}
/// Garantiza la existencia del disco de objetos del grafo persistente. Si no
/// existe, lo forja como un fichero disperso de 32 MiB, ENTERAMENTE A CERO: el
/// kernel, al no hallar la firma de su superbloque, lo formateara como un grafo
/// virgen. Si ya existe, lo respeta — el grafo perdura entre arranques.
// =============================================================================
// Fase 7b — la siembra del grafo: el userspace nace de la imagen de disco
// =============================================================================
/// Una app de genesis: su nombre legible, el `.wasm` que la encarna y la
/// ventana del framebuffer que habitara — `(x, y, ancho, alto)` en pixeles.
struct AppGenesis {
nombre: &'static str,
archivo: &'static str,
region: (u32, u32, u32, u32),
}
/// El userspace de genesis — las cinco aplicaciones que pueblan un disco recien
/// forjado, con las regiones de la Fase 6.2. `app.wasm` aparece dos veces —dos
/// instancias del mismo bytecode—; el grafo, direccionado por contenido, guarda
/// su objeto una sola vez.
const GENESIS: [AppGenesis; 5] = [
AppGenesis { nombre: "hola-izq", archivo: "app.wasm", region: (100, 120, 480, 560) },
AppGenesis { nombre: "hola-der", archivo: "app.wasm", region: (700, 120, 480, 560) },
AppGenesis { nombre: "discola", archivo: "discola.wasm", region: (60, 700, 360, 80) },
AppGenesis { nombre: "glotona", archivo: "glotona.wasm", region: (460, 700, 360, 80) },
AppGenesis { nombre: "cronista", archivo: "cronista.wasm", region: (860, 700, 360, 80) },
];
/// Techo de memoria lineal de cada app de genesis: 4 MiB. Un modulo que intente
/// crecer su memoria mas alla es desalojado por el kernel.
const TECHO_GENESIS: u32 = 4 * 1024 * 1024;
/// Garantiza la existencia del disco de objetos del grafo persistente. Si ya
/// existe, lo RESPETA — el grafo perdura entre arranques (la cuenta de la
/// cronista, el estado del userspace). Si no existe, lo forja Y LO SIEMBRA:
/// graba el grafo ya poblado con el bytecode de las apps y su Manifiesto de
/// Genesis. El kernel jamas vuelve a empotrar una sola app.
fn preparar_disco_objetos() -> Result<(), String> {
let disco = Path::new(NOMBRE_DISCO);
if disco.is_file() {
println!("[renaser/boot] disco de objetos presente :: {}", disco.display());
println!(
"[renaser/boot] disco de objetos presente :: {} — el grafo perdura",
disco.display()
);
return Ok(());
}
if let Some(directorio) = disco.parent() {
std::fs::create_dir_all(directorio)
.map_err(|e| format!("no se pudo crear el directorio del disco de objetos: {e}"))?;
}
// Forjar el disco: un fichero disperso, a cero, de 32 MiB. El kernel
// escribira su superbloque la primera vez que lo monte.
let fichero = std::fs::File::create(disco)
// Sembrar el grafo: el bytecode del userspace y el Manifiesto de Genesis.
let (imagen, objetos) = sembrar_grafo()?;
if imagen.len() as u64 > TAM_DISCO {
return Err(format!(
"el grafo sembrado ({} bytes) no cabe en el disco de objetos ({TAM_DISCO} bytes)",
imagen.len()
));
}
// Escribir la imagen sembrada y extender el fichero a 32 MiB: el log queda
// al principio; el resto, a cero —`set_len` lo deja disperso—.
let mut fichero = std::fs::File::create(disco)
.map_err(|e| format!("no se pudo crear el disco de objetos «{}»: {e}", disco.display()))?;
fichero
.write_all(&imagen)
.map_err(|e| format!("no se pudo escribir el grafo sembrado: {e}"))?;
fichero
.set_len(TAM_DISCO)
.map_err(|e| format!("no se pudo dimensionar el disco de objetos: {e}"))?;
println!(
"[renaser/boot] disco de objetos forjado :: {} ({} MiB, virgen)",
disco.display(),
TAM_DISCO / (1024 * 1024)
"[renaser/boot] disco de objetos sembrado :: {} ({objetos} objetos, manifiesto anclado)",
disco.display()
);
Ok(())
}
/// Lee el bytecode `.wasm` de una app de genesis desde `kernel/assets/`. La
/// ruta se ancla al directorio de ESTE crate —no al de trabajo—: el
/// constructor funciona se invoque desde donde se invoque.
fn leer_wasm(archivo: &str) -> Result<Vec<u8>, String> {
let ruta = Path::new(env!("CARGO_MANIFEST_DIR"))
.join("../kernel/assets")
.join(archivo);
std::fs::read(&ruta)
.map_err(|e| format!("no se pudo leer el bytecode «{}»: {e}", ruta.display()))
}
/// Anexa un objeto al log: compone su registro `[longitud][payload][relleno]`,
/// lo añade a la imagen y avanza el cursor. Devuelve el hash del objeto — su
/// identidad en el grafo direccionado por contenido.
fn anexar_objeto(log: &mut Vec<u8>, cursor: &mut u64, payload: &[u8]) -> Result<Hash, String> {
if payload.is_empty() || payload.len() > MAX_OBJETO {
return Err(format!(
"un objeto del grafo tiene un tamaño invalido: {} bytes",
payload.len()
));
}
let hash = formato::hash(payload);
log.extend_from_slice(&formato::componer_registro(payload));
*cursor += formato::sectores_registro(payload.len());
Ok(hash)
}
/// Siembra el grafo de objetos de un disco virgen: graba el bytecode de cada
/// app de genesis como un objeto del grafo, compone el Manifiesto de Genesis
/// —con sus regiones y cuotas—, lo graba con las aristas hacia los objetos de
/// bytecode, y forja el superbloque que lo ancla. Devuelve la imagen del disco
/// (superbloque en el sector 0 + el log de registros) y el numero de objetos
/// sembrados. Habla, byte a byte, el formato que el kernel leera al montar.
fn sembrar_grafo() -> Result<(Vec<u8>, usize), String> {
// El log de registros: del sector 1 en adelante. El sector 0 es el
// superbloque, que aun no podemos escribir —no conocemos el cursor final—.
let mut log: Vec<u8> = Vec::new();
let mut cursor: u64 = 1;
// --- 1. Los objetos de bytecode, DEDUPLICADOS por archivo. Dos apps que
// comparten el mismo `.wasm` comparten un unico objeto del grafo. ---
let mut hash_de: BTreeMap<&str, Hash> = BTreeMap::new();
let mut hijos_manifiesto: Vec<Hash> = Vec::new();
let mut apps: Vec<EntradaApp> = Vec::new();
for app in &GENESIS {
let bytecode = match hash_de.get(app.archivo) {
// Ya grabado: el grafo no guarda dos veces el mismo contenido.
Some(&hash) => hash,
None => {
let datos = leer_wasm(app.archivo)?;
let objeto = Objeto { datos, hijos: Vec::new() };
let payload = objeto.serializar().map_err(|e| e.to_string())?;
let hash = anexar_objeto(&mut log, &mut cursor, &payload)?;
hash_de.insert(app.archivo, hash);
hijos_manifiesto.push(hash);
hash
}
};
let (x, y, ancho, alto) = app.region;
apps.push(EntradaApp {
nombre: app.nombre.to_string(),
bytecode,
region_x: x,
region_y: y,
region_ancho: ancho,
region_alto: alto,
techo_memoria: TECHO_GENESIS,
estado: None,
});
}
// --- 2. El objeto del Manifiesto de Genesis. Sus `hijos` son los objetos
// de bytecode: el grafo lo lee como el nodo padre del userspace. ---
let manifiesto = Manifiesto { version: VERSION_MANIFIESTO, apps };
let man_datos = manifiesto.serializar().map_err(|e| e.to_string())?;
let man_objeto = Objeto { datos: man_datos, hijos: hijos_manifiesto };
let man_payload = man_objeto.serializar().map_err(|e| e.to_string())?;
let hash_manifiesto = anexar_objeto(&mut log, &mut cursor, &man_payload)?;
// El grafo sembrado: un objeto por cada `.wasm` unico, mas el manifiesto.
let objetos = hash_de.len() + 1;
// --- 3. El superbloque: el ancla del grafo, en el sector 0. `raiz` queda
// vacia —el userspace la fija; `manifiesto` apunta a la genesis. ---
let superbloque = SuperBloque {
magia: MAGIA,
version: VERSION_SUPERBLOQUE,
cursor,
raiz: None,
manifiesto: Some(hash_manifiesto),
};
let sb_bytes = superbloque.serializar().map_err(|e| e.to_string())?;
if sb_bytes.len() > TAM_SECTOR {
return Err("el superbloque sembrado no cabe en un sector".to_string());
}
// La imagen: el superbloque en el sector 0 (relleno a cero) y, tras el, el
// log de registros que acabamos de componer.
let mut imagen = vec![0u8; TAM_SECTOR];
imagen[..sb_bytes.len()].copy_from_slice(&sb_bytes);
imagen.extend_from_slice(&log);
Ok((imagen, objetos))
}
/// Calcula la ruta de la imagen: junto al propio ELF del kernel, es decir,
/// dentro de `target/`. Una ubicacion predecible y siempre escribible.
fn ruta_imagen(kernel: &Path) -> PathBuf {