feat: docs & ARCH 2.2, 2.3, 2.4

kernel/docs/cpu/introduction.md

@@ -0,0 +1,106 @@
+# CPU подсистема: концептуальная модель
+
+## Состав и ответственность
+
+CPU подсистема отвечает за:
+
+1. **Обработку прерываний и исключений** — IDT, обработчики.
+2. **Исключения ранней загрузки** — пока ядро ещё не полностью инициализировано.
+3. **TLB Shootdown** — межпроцессорное прерывание для синхронизации TLB.
+4. **Local APIC** — программируемый контроллер прерываний.
+
+```
+CPU Subsystem
+┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
+│                      CPU Core #0                        │
+│                                                         │
+│  ┌──────────────┐        ┌─────────────────────────┐    │
+│  │    LAPIC     │        │         IDT              │    │
+│  │              │        │                         │    │
+│  │  ICR ────────┼────────► 0: #DE (Divide Error)   │    │
+│  │  EOI         │        │ 1: #DB (Debug)          │    │
+│  │  (timer)     │        │ ...                      │    │
+│  │              │        │ 8: #DF (Double Fault)   │    │
+│  │              │        │ 13: #GP (GPF)           │    │
+│  │              │        │ 14: #PF (Page Fault)    │    │
+│  │              │        │ ...                      │    │
+│  │              │        │ 0xFD: TLB Shootdown     │    │
+│  └──────────────┘        └─────────────────────────┘    │
+└─────────────────────────────────────────────────────────┘
+```
+
+## Модули
+
+| Файл | Компонент | Функция |
+|------|-----------|---------|
+| `idt.rs` | IDT структуры | Определение IdtEntry, IdtPtr, InterruptDescriptorTable |
+| `interrupts.rs` | Обработчики | Early handlers, Page Fault, Double Fault, GPF, TLB shootdown |
+| `lapic.rs` | Local APIC | Инициализация LAPIC, EOI, broadcast IPI |
+
+## Порядок инициализации
+
+```
+kmain()
+  │
+  ├── cpu::interrupts::init_early_exceptions()
+  │   └── IDT для векторов 0-31 + TLB shootdown (0xFD)
+  │
+  ├── ... (PMM, LAPIC, Page tables) ...
+  │
+  ├── cpu::interrupts::init_idt()
+  │   └── Перезагрузка IDT с полными обработчиками
+  │
+  ├── STI (разрешение прерываний)
+  │
+  └── ... (работа с прерываниями)
+```
+
+## Обработка исключений: два этапа
+
+### Этап 1: Early (до VMM)
+
+На раннем этапе загрузки (до настройки page tables и heap) ядро
+не может обрабатывать сложные исключения. Для векторов 0-31
+устанавливаются `early_handler_N`, которые:
+
+1. Пушат вектор и (возможно) dummy error code.
+2. Переходят в `early_common`.
+3. Сохраняют все регистры.
+4. Вызывают `rust_early_exception_handler(vector, error_code)`.
+5. Паникуют (HALT).
+
+### Этап 2: Полный (после VMM)
+
+После инициализации VMM три критических исключения получают
+полноценные обработчики:
+
+- **Page Fault (#PF, вектор 14)**: попытка обработать (COW, lazy).
+- **Double Fault (#DF, вектор 8)**: HALT с сообщением.
+- **General Protection Fault (#GPF, вектор 13)**: HALT с сообщением.
+- **TLB Shootdown (вектор 0xFD)**: межпроцессорный TLB сброс.
+
+## TLB Shootdown: модель
+
+При изменении page tables на одном ядре, TLB других ядер устаревает.
+Протокол:
+
+```
+CPU 0 (инициатор)                    CPU 1 (мишень)
+      │                                    │
+      ├── local_tlb_flush_asid()           │
+      ├── SHOOTDOWN_LOCK.lock()            │
+      ├── SHOOTDOWN_ASID = asid            │
+      ├── SHOOTDOWN_ACK = 0                │
+      ├── LAPIC: broadcast IPI             │
+      │   (вектор TLB_SHOOTDOWN_VECTOR) ───►  прерывание!
+      │                                    ├── handle_tlb_shootdown_ipi()
+      │                                    ├── local_tlb_flush_asid()
+      │                                    ├── SHOOTDOWN_ACK |= 1 << core
+      │                                    ├── LAPIC::send_eoi()
+      │                                    └── iretq
+      │                                    │
+      ├── spin_loop() ◄────────────────────┤
+      │   (ждёт ACK от всех ядер)          │
+      ├── SHOOTDOWN_LOCK.unlock()          │
+      └── continue                         │
+```