F7LY OS 是一个面向操作系统课程、系统能力训练和 OS 比赛场景的 C++ 教学内核项目。项目参考 xv6 的教学内核思想，从启动、异常、中断、内存、进程、文件系统到系统调用逐步扩展，目标是在 RISC-V 与 LoongArch 两套架构上提供结构清晰、可调试、可继续演进的宏内核实现。
- 双架构支持：支持 RISC-V 与 LoongArch，按架构拆分 boot、trap、hal、mem、link、proc、devs 等目录，通用内核逻辑尽量复用。
- C++ 内核实现：使用 C++23 freestanding 环境组织内核模块，引入 EASTL 支撑部分容器需求，并实现必要的 C++ runtime/ABI 支持。
- 模块化宏内核：将启动、中断、进程、内存、设备、文件系统、网络、时间和系统调用拆成明确模块，便于阅读、调试和扩展。
- 内存管理：包含物理页管理、伙伴系统、堆分配器、slab 分配器、VMA 管理、mmap 懒分配和用户地址空间管理。
- 文件系统：通过 VFS 层统一普通文件、目录、设备文件、管道、socket 和虚拟文件；底层集成 lwext4，并保留 FAT32 支持。
- Linux 兼容接口：系统调用表已绑定 220+ 个 syscall，覆盖进程、文件、内存、信号、时间、IPC、socket 等主要类别。
- 网络能力：移植 Open-NPStack，并通过 VirtIO Net 适配层接入内核，向用户态提供 BSD Socket 风格接口。
- 语言：C++23、C、Assembly
- 架构：RISC-V64、LoongArch64
- 构建：GNU Make、交叉编译工具链
- 虚拟化：QEMU
- 文件系统：VFS、lwext4、FAT32
- 网络：VirtIO Net、Open-NPStack、BSD Socket API
- 测试与分析：BusyBox、LTP、GDB、QEMU user/static 工具
F7LY
├── kernel/ # 内核源码
│ ├── boot/ # 架构相关启动入口与 main 初始化流程
│ ├── devs/ # 字符设备、块设备、VirtIO、AHCI、Loop 等设备抽象
│ ├── fs/ # VFS、lwext4、FAT32、文件对象与块缓存
│ ├── hal/ # CPU、CSR、上下文等硬件抽象
│ ├── libs/ # 内核基础库、打印、分配器、C++ runtime 支持
│ ├── mem/ # 物理内存、虚拟内存、VMA、heap、slab
│ ├── net/ # VirtIO Net、Open-NPStack 适配与 socket 文件
│ ├── proc/ # 进程、线程、调度、信号、futex、pipe
│ ├── shm/ # System V 共享内存
│ ├── sys/ # 系统调用号与分发表
│ ├── tm/ # 时间与定时器
│ └── trap/ # 中断、异常、系统调用陷入与返回
├── user/ # 用户态 initcode、系统调用封装和测试程序
├── busybox/ # RISC-V/LoongArch 下的 BusyBox 二进制材料
├── rootfs/ # 默认 initrd/rootfs 备份
├── thirdparty/ # 第三方依赖，目前包含 EASTL
├── tools/ # LTP 判题、榜单解析等辅助工具
├── scripts/ # 镜像挂载、QEMU user、GDB 等脚本
└── docs/ # 设计文档、答辩材料、Typst 文档工程与开发记录
推荐环境：
- Ubuntu 24.04
- GNU Make
- RISC-V 工具链：
riscv64-linux-gnu-* - LoongArch 工具链：
loongarch64-linux-gnu-* - QEMU 9.2.1 或更新版本，需支持
qemu-system-riscv64和qemu-system-loongarch64 - GDB：
gdb-multiarch、riscv64-unknown-elf-gdb或loongarch64-linux-gnu-gdb
LoongArch 工具链可参考：
构建 RISC-V：
make riscv构建 LoongArch：
make loongarch运行 RISC-V：
make run ARCH=riscv运行 LoongArch：
make run ARCH=loongarch清理构建产物：
make clean启动 RISC-V GDB stub：
make debug ARCH=riscv另开终端连接：
gdb-multiarch -x scripts/gdb/kernel-riscv.gdb启动 LoongArch GDB stub：
make debug ARCH=loongarch另开终端连接：
loongarch64-linux-gnu-gdb -x scripts/gdb/kernel-loongarch.gdb用户态 BusyBox 调试配置位于 scripts/gdb/user-riscv.gdb 和 scripts/gdb/user-loongarch.gdb。
F7LY OS 的实现过程中参考或移植了多个优秀项目和组件：
- xv6-riscv：教学 OS 结构和部分基础设计思想。
- XN6 / OSKernel2024-2k1000la-xv6：LoongArch 支持相关参考。
- EASTL：内核 C++ 容器支持。
- lwext4：ext4 文件系统实现。
- Open-NPStack：网络协议栈。
- oskernel2023-avx：VisionFive2/SD 卡驱动相关参考。