[zhaoyuuu0624]

问题与 rollout replay 下对比

相同快照的多个分支已经共享 RAM，但旧恢复路径还会为每个分支复制工作区、反复读取封存 RAM，并保留准备缓存。完整长度的 FUSE RAM 与底层 ram.bin 还会同时缓存零页。因此，COW 降低了匿名内存重复，却没有兑现整组内存收益。

最初在 gpu03 重放第一波 16 条轨迹（4 个任务 × 4 分支）、477 条命令，保留原命令、模型等待和首动作偏移。这里的 UKSM 指 pVisor 用户态 adaptive 共享池，不是 Linux 内核 UKSM。

原始实验指标	baseline	UKSM / adaptive	原始 COW
重放时间加权平均总内存 / GiB	5.180	2.926	48.776
重放平均 file / GiB	0.128	0.525	44.961
重放平均 anon / GiB	4.989	2.145	2.946
全流程 memory.peak / GiB，含准备	6.465	3.716	60.870
准备耗时 / s	26.5	27.8	2040.7
重放耗时 / s	1725.1	1724.8	1726.6
重放 CPU / CPU-s	1607.9	6815.5	1626.6
重放平均 CPU 核数	0.932	3.951	0.942

原始三组均为 96 GiB 上限、12 CPU 配额、CPU 亲和 2–13、swap=0、offload 关闭。统计使用 whole-cgroup，包含 VM、共享池、文件缓存和观测程序；平均内存按实际采样间隔积分，CPU 来自 cpu.stat 差值，GiB=2^30 bytes。可回收缓存仍计入总量，不能用“file 可回收”否认实际占用。

原始结果说明：UKSM 内存较低，但重放 CPU 约为 baseline 的 4.24 倍；原始 COW 的 CPU 接近 baseline，却被工作区复制和准备/运行文件缓存拖累。轨迹重放执行的是记录的命令与等待，不重新调用模型生成分支。

本 PR 的 COW 优化

1. 干净种子工作区共享基线 + 独立分支增量。 对符合资格的已认证、受保护、单 lower、干净 workspace 种子，规范化冗余 target/baseline 别名，让恢复分支复用不可变 workspace lower，而不是每次复制整个 /app。每个分支仍有独立 upper 和记录；不符合资格的走原复制路径，非空/不符合约束的状态不被偷偷规范化。
2. 封存 RAM 的整文件 SHA 与 64 KiB 块索引合并为一遍读取。 保留源端完整复核、独立 inode 和持久化/发布边界，不改变完整捕获格式或跳过内容校验。
3. 一次性处理准备缓存。 新封存文件在同步校验后、发布前提出冷缓存释放建议；原只读快照层、恢复就绪的底层 Raw、新发布共享文件系统池由拥有引用的准备窗口合并请求，在没有活动准备并静默至少 30 秒后执行一次 best-effort advice。已有池不反复触发，不触碰 upper，不做逐块持续驱逐。跨进程读者可能重新读取，advice 成功不等于实际回收。
4. 认证全零范围直接匿名恢复。 Host 根据已认证的 64 KiB SHA 索引派生零范围；运行时 FUSE 只暴露紧凑的非零块视图，不生成另一份 RAM 文件。零区不再有 FUSE 文件偏移，无法被该视图预读进缓存。非零块通过独立 O_DIRECT 描述符读取原 Raw inode并逐块校验，避免底层预读重新带入相邻零区。
5. 保留 COW 与生命周期边界。 VM 预留原有 guest RAM 区域，零区为私有匿名映射，非零段在未发布的预留区内映射为 MAP_PRIVATE；GuestMemory/KVM slot 拓扑不增加。typed extent 验证覆盖、顺序、对齐、溢出与紧凑文件长度。显式记录混合恢复的所有权，避免匿名 region 元数据导致 offload/cold pager 误接管。

apply、审计和隔离合同保持：native 恢复不能 apply 到共享基线，普通 Job 的 apply 合同不变；保护 target、分支 upper、原树/池引用及退出清理继续有效。新增 VM API 合同及消费者同步更新，Windows 保持明确 Unsupported 的快照能力，不为其隐式启用此路径。

匿名零优化当前限于 Linux 本地、带认证索引的 Raw、完整 64 KiB 块、有零块且不超过 8192 个合并范围。node-owned、压缩、其他平台、短尾或超限视图保留原路径；已经选中该路径后，O_DIRECT 不支持会明确失败，不静默退回可能读入零区的路径。非零块中的局部 4 KiB 零页不属于本次完整 64 KiB 零范围优化。

优化后的同一波轨迹

最终验证仍为上述 16 条轨迹和 477 条原始命令/等待。用同一个固定二进制新建 4 份 Raw 种子，再恢复 16 个分支；分开测量创建、恢复与重放。本轮 memory.high/max 均为 max，CPU、亲和、swap、offload 设置保持上述配置。

优化后阶段	耗时 / s	CPU / CPU-s	平均核数	时间加权平均总内存 / GiB	阶段采样峰值 / GiB
创建 4 个种子	797.255	218.100	0.274	12.898	29.409
恢复 16 分支	717.100	506.540	0.706	6.364	7.541
重放	1725.368	1788.611	1.037	6.738	7.688

三次缓存普查独立合计 16.226 s / 22.387 CPU-s；端到端合计 3255.957 s / 2535.647 CPU-s。累计 memory.peak 为 29.471 GiB，主要发生于创建，不能称为重放峰值。创建成本没有删除或按未测的复用次数摊销。

• 最终重放平均 file=3.233 GiB、anon=3.126 GiB、kernel≈0.377 GiB。
• 紧邻的上一轮 COW（同为无内存上限、已有 workspace/缓存优化、尚未匿名零恢复）为平均 9.477 GiB、采样峰值 10.978 GiB、1734.945 CPU-s。本次平均总量下降 2.739 GiB / 28.9%，CPU 增加 3.1%；恢复耗时 720.995 → 717.100 s，基本不变。
• 底层 4 份 ram.bin 在所有保存的采样中驻留为 0；认证全零区没有 FUSE 文件字节，按逻辑偏移重算的 Raw/FUSE 驻留交集为 0。每组四分支共用一个 FUSE device/inode。
• 四组同时可观测的重放窗口覆盖 85.46%，FUSE 非零基线合计平均驻留 0.665 GiB。尾部 VM 退出导致的缺样没有当成 0；该数字不是完整重放均值，mincore 也不是 cgroup 归属证明。

仍未实现总内存低于 baseline：6.738 GiB 高于历史 5.180 GiB。 优化有效，但不能宣称 COW 已经优于 baseline 或 UKSM。剩余文件系统、元数据和运行缓存仍计入整组成本。

正确性、代价与比较限制

• 原始三组与最终优化组：16 轨迹 / 477 命令完整，逐命令 returncode / timeout 和最终 patch SHA / untracked 清单一致；不是声称所有命令返回 0，也不是逐字节比较所有 stdout。
• 4 个共享 workspace lower、16 个独立 upper、protect_target=true、原快照树及全部 8 个 root/workspace 池的内容、命名空间、metadata、xattrs/ACL、硬链接审计通过；冻结输入哈希不变。
• 无 OOM、swap 或内存限制事件；本轮资源样本最大间隔 2.079 s。
• O_DIRECT 的 miss 可能增加实际回读。两轮 io.stat 均缺失，不能把它当 0 或用 major fault 数冒充磁盘字节数。最终 477 命令 duration 合计 292.459 s，紧邻前轮 295.829 s，P95 为 2.038 vs 2.084 s；这不足以证明没有尾延迟代价。
• 新观测加入布局核对/位图翻译，累计观测壁钟 154.227 s，前轮 104.411 s；它们计入 cgroup。壁钟不是 CPU，不能简单相减得到产品净 CPU，更不能把 CPU 增量全部归因于 O_DIRECT。
• 原始三组有 96 GiB 上限，最终 COW 无上限；驱动控制文件位置、观测方式、二进制和运行时缓存背景也有变化。中途 6/8 GiB 压力诊断未混入这些表格。单波单轮，不宣称统计显著或严格的最新四组 A/B 排名。
• 镜像来自既有 replay 项目，未确认等同原私有训练环境；跨实现重放一致性和原训练环境真实性分别看待。

版本与验证

性能实验是在原工作树基础 f51f019 加本系列改动完成，最终受测 executable SHA-256 为 20872f86d50512edb4e3eeff79f8b7e35dc4c484922f66fffaa7482760dac251。本 PR 随后将该系列改动单独移植到最新 main（3d6fbc9），保留 main 的新 replay / Windows 等功能；移植后的编译与回归单列，没有把旧性能数据说成此 PR head 的新测量。

• 受测版本 Linux：619 VM lib/API tests passed（8 skipped）；640 Host lib tests passed（9 skipped）。
• 最新 main 移植后：Linux VM lib/API 621 passed / 8 skipped，Host lib 703 passed / 10 skipped；另有 5 项 API/仓库边界测试通过；macOS 库、测试、示例及 CLI 快照消费者编译通过，cargo fmt --check 与 VM rustdoc（-D warnings）通过。服务器没有 mise，使用仓库版本 nextest；Windows 原生运行留给仓库 CI。
• 受测版本与移植后均保留非零块篡改拒绝、零视图/全零/旧路径、extent 几何拒绝、跨分支 COW 写隔离的测试。

原始聚合数据对应 first-wave-results.json / metrics-summary.json；最终聚合对应 audit-analysis.json / comparison.json / audit-zero.json 和基线/池审计。原始轨迹、RAM 正文、rootfs、运行中绝对路径和完整日志不随此 PR 上传。