10月31日消息，據(jù)媒體報道，被譽為操作系統(tǒng)領域“奧運會”的國際頂會SOSP揭曉最佳論文獎揭曉，在全球368篇投稿中，僅三篇獲此殊榮，其中之一來自中國團隊。

由中關村實驗室、螞蟻集團、北京大學、南方科技大學等機構聯(lián)合研發(fā)的開源操作系統(tǒng)“星綻（Asterinas）”斬獲SOSP'25最佳論文，這是中國在SOSP歷史上極為罕見的一次突破。

SOSP（The ACM Symposium on Operating Systems Principles，計算機協(xié)會操作系統(tǒng)原理研討會）始于1967年，與OSDI并稱為計算機系統(tǒng)領域最具影響力的兩大學術會議，也被稱為計算機系統(tǒng)領域的“奧運會”。

谷歌、微軟、Meta等科技巨頭的許多核心系統(tǒng)，其理論基礎都源于此地。歷史上，中國團隊在此類頂會上的表現(xiàn)，尤其是以獨立核心技術斬獲最佳論文，可謂鳳毛麟角。

今年，SOSP在全球368篇投稿中，最終僅錄用66篇，錄取率僅為17.9%。而最佳論文的席位，更是僅設三席。

其中，就包括一篇來自國產自研開源操作系統(tǒng)星綻的學術論文《CortenMM: Efficient Memory Management with Strong Correctness Guarantees》。聚焦于操作系統(tǒng)中最經典，也最核心的難題之一——內存管理。

在過去幾十年間，如何打造出更安全、更高效的操作系統(tǒng)，一直是全球科技界共同面臨的嚴峻挑戰(zhàn)。

當下，網(wǎng)絡黑灰產已形成一條龐大且復雜的國際產業(yè)鏈，嚴重安全事件頻發(fā)，給全球的計算機系統(tǒng)安全帶來了巨大威脅。2024年7月那場震驚世界的“CrowdStrike事件”，導致全球數(shù)百萬Windows電腦出現(xiàn)藍屏現(xiàn)象，航班被迫取消，手術也不得不中止，而其根源竟是一個驅動程序中內存越界訪問所引發(fā)的。

傳統(tǒng)操作系統(tǒng)，如Linux，普遍采用“軟件－硬件”兩級內存抽象設計。這種設計方式在一定程度上具有較強的兼容性，能夠在不同硬件平臺之間進行移植，為操作系統(tǒng)的廣泛應用提供了便利。然而，這種設計也付出了沉重的代價，它引入了顯著的同步開銷，嚴重制約了多核處理器性能的充分發(fā)揮，同時還潛藏著并發(fā)安全風險，如同在操作系統(tǒng)中埋下了一顆顆定時炸彈，隨時可能引發(fā)嚴重問題。

星綻團隊經過深入的研究與探索，有了關鍵性的發(fā)現(xiàn)。他們發(fā)現(xiàn)，當今主流的x86、ARM和RISC-V等指令集架構，其內存管理單元（MMU）的設計已逐漸趨于統(tǒng)一。這意味著，過去為了屏蔽硬件差異而存在的軟件抽象層，在今天已不再是必不可少的存在，甚至成為了性能瓶頸與安全盲點，阻礙了操作系統(tǒng)性能的進一步提升。

基于這些深刻的洞察，星綻團隊大膽創(chuàng)新，提出了全新設計的CortenMM內存管理系統(tǒng)。CortenMM最大的亮點在于其簡約性，它突破了傳統(tǒng)設計的固有范式，通過徹底消除軟件級抽象層，實現(xiàn)了架構層面的極致簡化。評估結果顯示，在真實應用場景中，CortenMM的性能提升最高可達Linux的26倍，這一驚人的數(shù)據(jù)充分證明了其卓越的性能優(yōu)勢。

此外，CortenMM還引入了創(chuàng)新的事務化接口來統(tǒng)一所有的MMU操作，并采用形式化驗證工具證明了其核心代碼的正確性，為操作系統(tǒng)的內存管理提供了更加可靠、安全的保障。

如果說CortenMM是在經典模塊上實現(xiàn)了“單點爆破”，那么星綻OS更大的突破則在于其提出了一個由中國團隊主導的全新操作系統(tǒng)架構——“框內核”（Frame-kernel），試圖從根本上破解操作系統(tǒng)領域長期存在的“性能與安全不可兼得”的困境。

星綻的“框內核”架構敏銳地抓住了Rust語言崛起的歷史機遇，巧妙地將整個操作系統(tǒng)內核劃分為兩部分：特權的“OS框架”和去特權的“OS服務”。OS框架負責將底層非內存安全的Rust代碼封裝為高層次、內存安全的接口，為操作系統(tǒng)的安全運行筑牢了一道防線；而OS服務則完全使用Rust語言中的安全部分進行開發(fā)，構建操作系統(tǒng)的大部分功能模塊，確保了系統(tǒng)的高效與穩(wěn)定。

螞蟻技術研究院高級研究員、星綻OS發(fā)起者和維護者田洪亮形象地表示，Rust語言的成熟是操作系統(tǒng)領域一場“電氣化”級別的范式轉移，他打了一個生動的比方：“Rust語言之于操作系統(tǒng)，就像電氣化之于汽車一樣。為什么中國的汽車能夠迎頭趕上？就是因為傳統(tǒng)燃氣汽車里面的發(fā)動機等等傳動這些技術在電氣化之后就得重新研究?！边@一比喻深刻地揭示了Rust語言對操作系統(tǒng)發(fā)展的重要意義。

目前，星綻已經支持x86和RISC-V等CPU體系架構，支持超過2200個Linux系統(tǒng)調用，可以運行Web服務器（如Nginx）和數(shù)據(jù)庫（如Redis）等常見服務器應用，展現(xiàn)出了其強大的兼容性與實用性。但對于星綻團隊而言，這些成就只是他們前行道路上的一個里程碑，他們有著更為遠大的目標與規(guī)劃。

星綻為自己制定了一份詳細的五年計劃：在第一階段，他們將致力于在云端實現(xiàn)規(guī)?；瘧茫瓿缮a級別的嚴格驗證，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性；在第二階段，他們將拓展至邊緣側與終端設備，實現(xiàn)“無處不在”的布局，讓星綻OS滲透到各個領域。屆時，星綻OS或將建立一個全新的、完全自主可控的計算底座，以此定義下一代操作系統(tǒng)的未來，引領全球操作系統(tǒng)領域的發(fā)展潮流。