fix mem leak when exe shmat1 · Pull Request !483 · openKylin（孵化期）/x-kernel

## 概述

修复 SysV 共享内存（`shmat`/`shmget`/`shmctl`）场景中的内存泄漏问题，并增强内核分配器的 OOM 诊断日志。

## 主要变更

### 1. 修复 Kernel 类型 tmpfs 实例泄漏（`fs/filesystems/memfs/src/shmem.rs`）

- 新增全局静态变量 `KERNEL_SHM_FS`，使用 `static_lock!` + `Mutex<Option<(Arc<SuperBlock>, Path)>>` 缓存 Kernel 类型 shm 文件使用的 tmpfs 实例。
- `create_anonymous_file` 中：当 `kind == ShmemObjectKind::Kernel` 时，复用同一个 tmpfs 实例，避免每次创建/销毁 SysV shm 文件时都新建 `Mount` 和 `SuperBlock`，导致引用计数泄漏。
- `Memfd` 类型继续保持原有行为（每次独立创建 tmpfs），不受影响。

### 2. 修复 SysV shm backing file 生命周期泄漏（`posix/ipc/src/shm.rs`）

- `ShmInner::new()`：创建 backing file 后立即调用 `unlink()`，将 inode 的生命周期与 tmpfs 目录项解绑，使其仅由返回的 `VfsFile` 持有。当最后一个 `VfsFile` 引用释放时，页面缓存和 inode 会被自动回收。
- `sys_shmctl()` 处理 `IPC_RMID` 时，若当前没有任何进程附加（`nattch == 0`），立即从 `SHM_MANAGER` 中移除该共享内存段，避免已标记删除的空段残留。
- 遵循锁顺序（`SHM_MANAGER → ShmInner`），先 `drop(shm_inner)` 再获取 `SHM_MANAGER` 锁，防止死锁。
- `shm_ctime` 的更新时机从函数末尾（对所有 `cmd` 生效）移至 `IPC_STAT` 分支内部，仅在成功读取并回写 `shmid_ds` 时更新。

### 3. 增强分配器 OOM 诊断日志（`mm/kalloc/src/lib.rs`）

- `GlobalAlloc::alloc` 的 OOM 路径新增 `error!` 日志：记录 `layout`（含 size 和 align）、`heap used` 和 `avail` 十六进制指标，便于定位内存耗尽问题。

## Diagram Walkthrough

以下流程图展示了本次变更中 SysV 共享内存「创建 → 附加 → 标记删除 → 回收」的核心数据流：

```mermaid
flowchart TD
 A["shmget() 创建段"] --> B["ShmInner::new()"]
 B --> C["create_kernel_file() 复用全局 KERNEL_SHM_FS"]
 C --> D["unlink() 解绑目录项 生命周期仅由 VfsFile 持有"]
 D --> E["shmat() 附加到进程 页缓存映射到用户空间"]
 E --> F["shmctl(IPC_RMID) 标记删除"]
 F --> G{"nattch == 0 ?"}
 G -->|是| H["立即从 SHM_MANAGER 移除 VfsFile 引用释放 → 页面回收"]
 G -->|否| I["等待最后一个进程 detach shmdt 或进程退出时检查回收"]
 I --> H
```

**关键设计点**：

- `KERNEL_SHM_FS` 全局复用：避免每次 SysV shm 创建/销毁产生 `Mount`/`SuperBlock` 引用泄漏。
- `unlink` 后 inode 仅由 `VfsFile` 持有：引用计数归零时页面缓存自动释放。
- `IPC_RMID` 即时回收：无附加进程时立即清理 `SHM_MANAGER` 中的残留条目，消除"标记删除但永不释放"的泄漏路径。

## Bug 修复

- **tmpfs 实例泄漏**：每个 SysV shm 段创建时都会新建一个 tmpfs `Mount`/`SuperBlock`，销毁时引用计数未正确释放，导致内存持续增长。
- **backing file 页面缓存泄漏**：`ShmInner` 创建的 tmpfs backing file 未 `unlink`，即使 `VfsFile` 引用释放后 inode 仍被目录项持有，页面缓存无法回收。
- **IPC_RMID 空段残留**：标记 `IPC_RMID` 后若无进程附加，共享内存段永远不会从 `SHM_MANAGER` 中移除，造成管理结构泄漏。

类型	指派人员	状态
审查	Debin 郭伟康已审查通过于博	已完成 (1/1人)
测试	王1宁已测试通过 x-cibot 已测试通过	已完成 (2/1人)

openKylin（孵化期） / x-kernel .gitee-modal { width: 500px !important; }

搜索帮助

openKylin（孵化期） / x-kernel