fix: bugs

kernel/docs/allocator.md

@@ -0,0 +1,105 @@
+# Аллокатор кучи
+
+**Файл**: `src/mem/allocator.rs`
+
+Slab-аллокатор со spinlock-синхронизацией и fallback bump-аллокацией для больших блоков.
+
+---
+
+## Примитив синхронизации: `Locked<A>`
+
+Самодельный spinlock (альтернатива `spin::Mutex`).
+
+```rust
+pub struct Locked<A> {
+    inner: UnsafeCell<A>,
+    lock: AtomicBool,
+}
+```
+
+- `new(inner)` — создаёт с unlocked состоянием
+- `lock() -> LockedGuard<'_, A>` — CAS-цикл на `AtomicBool` (спин-ожидание)
+
+### LockedGuard
+
+- `Deref`/`DerefMut` — доступ к внутренним данным
+- `Drop` — `store(false, Release)` — освобождение блокировки
+
+`unsafe impl<A> Sync for Locked<A>` — разработчик гарантирует корректность.
+
+---
+
+## SlabAllocator
+
+```rust
+pub struct SlabAllocator {
+    list_heads: [Option<&'static mut ListNode>; 9],  // slab free list
+    large_block_free: Option<&'static mut LargeBlockNode>,  // free list для >2048
+    heap_start: usize,
+    heap_end: usize,
+    next_bump: usize,
+}
+```
+
+### Slab классы
+
+```rust
+const BLOCK_SIZES: &[usize] = &[8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024, 2048];
+```
+
+9 классов — степени двойки от 8 до 2048.
+
+### ListNode / LargeBlockNode
+
+```rust
+struct ListNode {
+    next: Option<&'static mut ListNode>,
+}
+
+struct LargeBlockNode {
+    size: usize,
+    next: Option<&'static mut LargeBlockNode>,
+}
+```
+
+Односвязные списки свободных блоков.
+
+### `init(&mut self, start, size)`
+
+Устанавливает границы кучи: `heap_start = start`, `heap_end = start + size`, `next_bump = start`.
+
+### `list_index(layout) -> Option<usize>`
+
+Находит индекс наименьшего slab-класса, покрывающего `max(size, align)`.
+
+Пример: layout size=20, align=8 → блок 20 > 16, следующий 32 → index 3 (32 байта).
+
+### `fallback_alloc(&mut self, layout) -> *mut u8`
+
+1. Проверяет `large_block_free` — если есть подходящий блок, отдаёт его
+2. Иначе bump-аллокация: выравнивание, проверка `next_bump + size <= heap_end`, возврат `next_bump`
+3. При OOM возвращает null
+
+---
+
+## Глобальный аллокатор
+
+```rust
+#[global_allocator]
+pub static ALLOCATOR: Locked<SlabAllocator>;
+```
+
+### `GlobalAlloc::alloc(&self, layout) -> *mut u8`
+
+1. Lock allocator
+2. Если `layout.size()` влезает в slab класс:
+   - Находит `list_index`
+   - Если free list не пуст: pop голову, вернуть указатель
+   - Если пуст: `fallback_alloc(layout)` но с размером slab-блока (не `layout.size()`)
+3. Для блоков > 2048: сразу `fallback_alloc(layout)`
+
+### `GlobalAlloc::dealloc(&self, ptr, layout)`
+
+1. Lock allocator
+2. Для slab-sized: push обратно в slab free list как ListNode
+3. Для больших: push в large_block_free как LargeBlockNode