全国大学生计算机系统能力大赛是由系统能力培养研究专家组发起、由全国高校计算机教育研究会主办、面向高校大学生的全国性大赛。其以培养操作系统领域创新型人才、推动高校操作系统相关课程改革、加强操作系统领域产学研合为宗旨的理念与龙蜥不谋而合，多年来，龙蜥社区以培育高端芯片、关键基础软件的后备人才为己任，秉承“平等、开放、协作、创新”原则，与各大高校开展紧密合作。2024 年全国大学生计算机系统能力大赛操作系统赛（以下简称“2024 大学生操作系统赛”）中，龙蜥社区设置了八个赛题，每个赛题均指派了专业导师对参赛同学提供精心指导，并持续为同学们提供操作系统知识支持。

报名时间：02/05 00:00 - 05/15 24:00
报名链接（操作系统功能赛）：https://os.educg.net/#/index?TYPE=OS_G
大赛报名流程（ 2024 操作系统功能赛提交指南）
赛题咨询：同学们可以发邮件给导师，也可以加入大赛钉钉群（群号：73290004228）咨询。

龙蜥社区赛题简介

01 基于火焰图的异常根因诊断

赛题链接：https://github.com/oscomp/proj355--Diagnosis-of-the-root-cause-of-the-abnormality

赛题描述：

当前 Continuous Profiling 已经成为了应用观测不可或缺的手段，在产生海量数据的同时，如何充分发挥其中数据背后的价值也越来越关键。

1、在海量的 profiling 数据中，如何提取出关键栈问题？

2、在关键栈信息的基础上，如何实现相似栈信息匹配？

3、是否可以持续巡检 profiling 数据，去发掘其中的异常点。

赛题编号：proj355

难度：高等

02 TEE 安全可信网关

赛题链接：https://github.com/oscomp/proj354-Secure-and-trusted-gateways

赛题描述：

目前 AIGC 类推理服务型应用爆火，但目前所有推理服务几乎都面临如下安全风险：

大模型所在系统的安全问题，将导致大量高度机密和敏感的训练数据（如个人隐私数据和企业数据）以及高价值的模型参数信息被泄露。
模型提供者会因与平台提供者的所有权不同而产生的信任问题，导致不敢使用平台提供者提供的计算平台。
企业用户无意间输入的包含企业机密信息的 prompt 被泄露给 AIGC 类应用。

为了解决上述第三个问题，需要实现一种 TEE 安全可信网关架构和组件。

赛题描述：proj354

难度：高等

03 针对龙蜥操作系统的漏洞挖掘技术创新与工具开发

赛题链接：https://github.com/oscomp/proj353-Vulnerability-mining-technology-innovation-and-tool-development

赛题描述：

本项目目的鼓励各个高校的师生利用最新的安全理论和技术创新，研发出更加智能、高效、全面的漏洞挖掘工具，以应对日趋严峻的网络安全形势，为我国乃至全球的信息安全保障贡献力量。通过大赛的形式，我们期待激发更多的创新思维，推动网络安全防护技术水平的整体提升，同时也能发掘和培养一批优秀的网络安全技术人才。

赛题编号：proj353

难度：高等

04 共享内存通信协议栈 SMC 跟踪诊断能力增强

赛题链接：https://github.com/oscomp/proj305-Enhanced-SMC-tracking-and-diagnostic-capabilities

赛题描述：

共享内存通信协议栈 Shared Memory Communication (SMC) 是一种基于共享内存技术（RDMA 等）、兼容 socket 接口的 Linux 内核网络协议。SMC 使用 RDMA 等新技术，透明加速 TCP 网络应用程序，获得更高的带宽、更低的时延，以及更低的资源消耗的网络协议。

近些年，在来自龙蜥社区等众多开发者的参与下，SMC 逐步从面向传统小规模 RDMA 应用场景，扩展到支持更多设备、适配云原生场景的更加现代的协议栈。稳定性、短连接性能得到了显著的提升，SMC 透明加速 Redis 等场景对比 TCP 具有 50% 以上的 QPS 提升，本地回环通信对比 TCP 具有数倍的吞吐提升。

新技术如何在工业界大规模部署和使用，除了需要考虑自身的收益外，还要综合考虑迁移和运维成本。综上，本项目期望能够帮助 SMC 解决最为常见的时延问题，提供所需的两个跟踪诊断指标和工具，即连接和消息级别的时延跟踪，和对应的数据包抓取工具，帮助发现并识别时延问题。

赛题编号：proj305

难度：中等

05 Linux 内核页表共享中虚拟地址与页表页映射关系设计

赛题链接：https://github.com/oscomp/proj298-Linux-Virtual-address-and-page-table-page-mapping

赛题描述：

内存页更新算法一直是操作系统的热门话题，在现代计算机内存的飞速增长，和更多的速度/大小分级下，页分配与回收，页管理的算法，工作集的判断与处理都有继续探讨的必要。Linux 内核也在这个领域不断进化，但是仍然有一些可以继续探索的机会。页表共享是最近两年 Linux 社区讨论比较热门和实用的特性。在多进程形式的应用中，比如 PostgreSQL，需要共享大块连续的内存，并发数达到三四百，甚至上千，原有的内存共享方式耗费大量页表页，页表共享是其中的一种解决方法，当前 anolis 已经率先实现了一种页表共享方案。但是当前 anolis 页表共享方案中，直接使用 mm_struct 结构体管理共享页表，可复用多个内核中函数，但结构冗余，有很大简化空间。

赛题编号：proj298

难度：高等

06 在缺少网络/磁盘的硬件环境中进行硅前性能模拟

赛题链接：https://github.com/oscomp/proj290-Simulation-of-silicon-precursor-performance

赛题描述：处理器设计中，在硅前投片前，希望可以预估芯片性能，电子设计自动化(EDA) 工具可以提供寄存器传输级(RTL) 的仿真，即通过一些硬件辅助可以仿真 CPU cycle 级的运行，并能够启动 OS 运行软件。但此类 EDA 工具价格昂贵，通常不会仿真网络/磁盘等外设，只有 CPU 和内存等基础硬件，而实际应用不可避免会用到网络/磁盘设备，因此需要考虑缺少网络/磁盘外设环境中应用的性能失真情况。本项目考虑如何在 OS 中等效网络/磁盘的影响，同时模拟其它部分的性能表现。性能模拟是不断逼近的过程，一种基础的模拟方法是，使用 loopback 设备代替实际网卡进行本地网络通信，使用基于内存的存储替代磁盘进行存储，同学们可以基于此方案改进优化，也可以尝试其它方案。

赛题编号：proj290

难度：高等

07 跨体系结构的 benchmark 性能对比分析

赛题链接：https://github.com/oscomp/proj244-performance-analysis-of-benchmarks-across-architecture

赛题描述：

随着软硬件技术的不断发展，操作系统性能也不断提升。在享受新的软硬件发布带来的性能红利的同时，这些性能提升背后的原因也很有价值，它为性能优化提供了潜在机遇。参赛者可以从 Aliyun ECS （https://www.aliyun.com/product/ecs#/）选择 2 ~ 3 个不同体系结构的实例（建议选择 g8y / g8i / g8a 通用型实例），使用 Alibaba Cloud Linux 操作系统，选择常用操作系统 benchmark （如 UnixBench / MySQL / Redis / Nginx）进行性能对比和分析。本项目旨在分析常见操作系统的性能瓶颈并且提供潜在优化方向。

赛题编号：proj244

难度：高等