RespOS 是一个使用 Rust 编写的教学与竞赛型操作系统内核，主要面向全国大学生操作系统比赛。当前项目支持 RISC-V 64 与 LoongArch 64 两个架构，能够在比赛镜像中运行主要用户态测试程序，并围绕 Linux ABI 兼容、双架构移植和复杂测例支撑做了较完整的工程实现。
RespOS 以 Linux 用户态兼容为主要目标，内核提供接近 Linux ABI 的系统调用接口，并通过比赛镜像中的 musl/glibc 程序持续验证语义。项目在结构上保持内核、用户态运行时与测例入口分离：内核负责进程、内存、文件系统、网络和中断等基础能力，用户态部分提供系统调用封装、基础运行时和 testrunner。
在实现上，RespOS 尽量保持跨架构公共逻辑复用，将 RISC-V 64 与 LoongArch 64 的差异收敛到 HAL、启动、陷入处理和页表等架构相关层。初赛及本地兼容性回归由内嵌 testrunner 组织；决赛评分绕过 testrunner，由 contest_launcher 直接执行官方镜像中的 CAgent 和 BuildStorm 脚本。
| 模块 | 完成情况 |
|---|---|
| HAL 模块 | 实现了项目自有的 HAL 抽象与架构适配代码，支持 RISC-V 64 和 LoongArch 64 双架构启动、陷入处理、上下文切换与页表相关操作。 |
| 进程管理 | 实现统一的进程和线程数据结构，支持无栈协程式调度、全局统一 executor 调度器、多线程资源回收、进程等待与退出清理。 |
| 文件系统 | 实现基于 dentry 的目录树构建，支持 ext4、procfs、devfs、tmpfs/shm 等文件系统，并通过页缓存和 dentry 缓存加快读写与路径查找。 |
| 内存管理 | 实现物理页管理、地址空间管理、页表映射、用户缓冲区检查等基础能力，并支持 CoW、lazy allocation、mmap、文件映射和页面回收等优化。 |
| 时钟模块 | 实现基于时间轮和最小堆混合结构的定时任务管理，支持 sleep、interval timer、实时定时器与阻塞任务唤醒机制。 |
| IPC 系统 | 支持用户自定义信号、信号屏蔽与 sigreturn 机制，实现支持读者/写者同步的管道机制，并支持 System V 共享内存。 |
| 网络模块 | 初步完成 virtio-net、loopback 与基础 socket 相关代码，能够运行网络类测试，并通过了 netperf 网络测例。 |
| 中断模块 | 支持时钟中断和外部中断处理，包含 QEMU 环境下的中断分发，并支持上板场景的串口中断处理。 |
| 用户态与测例 | 实现用户态运行时、系统调用封装和 testrunner，支持 basic、busybox、libc-bench、libctest、LTP、iozone、iperf、netperf、lmbench 等测例的本地运行与评测日志输出。 |
make all # 线上评测入口：构建双架构内核和自动识别辅助盘
make build-rv # 仅构建 RISC-V 内核
make build-la # 仅构建 LoongArch 内核
make check-submit # 检查提交产物
make help # 查看明确的本地初赛/决赛/诊断入口
make clean # 清理构建产物构建完成后，仓库根目录会生成：
kernel-rvkernel-ladisk.imgdisk-la.img
线上平台执行 make all。两个 kernel-* 是 ELF 内核，两个 disk*.img 是包含
mode=auto 的小型 ext4 辅助盘；平台提供大型官方根镜像并按比赛 QEMU 参数启动。
contest_launcher 会优先检查 CAgent/BuildStorm 决赛脚本，再检查初赛 basic 脚本，从而让同一份
提交同时适配决赛评分和后续初赛复测。
第一次本地运行前可下载官方初赛和决赛镜像：
bash scripts/get_img.sh脚本会把镜像放到 img/ 并保留压缩包。初赛全量镜像用下面的命令恢复到不会和 128 MiB 决赛子集混淆的新名字：
make prepare-pre-imagesmake run-rv-pre # RISC-V 初赛全量测例，进入 testrunner
make run-la-pre # LoongArch 初赛全量测例，进入 testrunner
make run-rv-final # RISC-V 决赛 CAgent + BuildStorm
make run-la-final # LoongArch 决赛 CAgent + BuildStorm
make run-rv-diagnostic # 决赛镜像 + 交互式 shell
make run-la-diagnostic所有本地 QEMU 入口都使用 -snapshot。make rv/make la 暂时保留为初赛入口别名，
make run-rv-pub/make run-la-pub 保留为决赛入口别名；新脚本应使用上述明确名称。
RespOS/
├── Makefile # 顶层构建与 QEMU 运行入口，生成 kernel-rv / kernel-la
├── bootloader/ # RISC-V 启动镜像与引导相关文件
├── os/ # 内核源码
│ ├── src/
│ │ ├── arch/ # RISC-V / LoongArch 架构适配、启动、陷入与上下文切换
│ │ ├── drivers/ # virtio-blk、virtio-net 等设备驱动
│ │ ├── fs/ # VFS、ext4、procfs、devfs、dentry 与 mount tree
│ │ ├── mm/ # 物理页、地址空间、COW、lazy allocation 与 mmap
│ │ ├── task/ # 进程/线程、调度、等待、退出回收与 futex
│ │ ├── syscall/ # Linux ABI 风格系统调用实现
│ │ ├── signal/ # 信号递送、屏蔽、sigreturn 与默认动作
│ │ └── net/ # socket、loopback、virtio-net 与协议栈适配
│ ├── cargo/ # RISC-V / LoongArch Cargo 配置模板
│ └── Makefile # 内核目录下的构建、运行与 GDB 调试入口
├── user/ # 用户态库、测试程序与 testrunner
│ ├── src/
│ │ ├── lib.rs # 用户态运行时与系统调用封装
│ │ └── bin/ # testrunner、shell 工具与各类测试入口程序
│ ├── build.rs # 用户程序打包与 LTP 清单生成逻辑
│ └── oscomp_ltp_list.txt
├── img/ # 本地测试镜像
├── judge/ # LTP 日志解析、报告生成与 baseline 对比工具
├── docs/ # 设计记录、调试文档与比赛文档
├── scripts/ # 镜像下载、报告生成和辅助检查脚本
├── testsuit/ # 本地测例源码或资料
├── vendor/ # 第三方依赖源码
└── .devcontainer/ # Dev Container 开发环境配置