近日,第四屆全國大學生計算機系統能力大賽“操作系統設計”賽在杭州電子科技大學落下帷幕。由西北工業大學計算機學院張羽教授帶領的“NPUcore”戰隊從來自清華大學、北京大學、上海交通大學、哈爾濱工業大學、北京航空航天大學、華中科技大學等全國百余所高校209支入圍總決賽的隊伍中脫穎而出,獲得了“操作系統設計”賽內核實現賽道(基于國產龍芯LoongArch硬件)全國總決賽一等獎1項(全國冠軍)、二等獎2項(亞軍和季軍),一舉包攬該賽道全國總決賽前三名。

西工大“NPUcore”戰隊頒獎典禮合影

教育部計算機領域“101計劃”操作系統課程負責人北京大學陳向群教授宣讀獲全國總決賽內核實現賽道一等獎隊伍名單

西工大“NPUcore戰隊”包攬全國總決賽內核實現(基于龍芯LoogArch硬件)賽道前三名(一等獎1項、二等獎2項)
西北工業大學計算機學院本科生馮宜湑與軟件學院張逸飛和網安學院張瀚宸組成的“NPUcore-IMPACT!!!”隊獲得內核實現(基于國產龍芯LoongArch硬件)賽道一等獎(全國冠軍)。該隊設計和開發的NPUcore-IMPACT(銀派核)操作系統內核基于Rust語言編寫,可在基于國產龍芯架構的2K1000開發板及其虛擬機上穩定運行。銀派核不僅支持106個系統調用和FAT32/EXT4文件系統,還根據龍芯LLVM架構提出了NPUcore-lwext4版EXT4文件crate包,首次針對龍芯2K1000開發板的SCSI方法上板成功,成為該賽道全國唯一libc-bench得分隊伍,初賽和總決賽均取得全國最高分。

一等獎團隊頒獎, 左二馮宜湑、左三張瀚宸
由西北工業大學計算機學院本科生郭睆、劉偉業、化運濤組成的“NPUcore-重生之我是菜狗”隊伍隊獲得內核實現(基于國產龍芯LoongArch硬件)賽道二等獎(亞軍)。該隊基于2K1000平臺使用Rust語言開發了SATA驅動程序,成功通過塊設備功能和性能評測;實現了網絡模塊,支持TCP/UDP協議,成功通過netperf網絡測例,成為首個滿分通過初賽測例的戰隊。

二等獎團隊頒獎合影

三等獎獲獎證書
全國大學生計算機系統能力大賽是由系統能力培養研究專家組發起、由全國高校計算機教育研究會主辦、面向高校大學生的全國性大賽。目標是以學科競賽推動專業建設和計算機領域創新人才培養體系改革,培育我國高端芯片、關鍵基礎軟件的后備人才。大賽服務國家人才培養戰略,以賽促學、以賽促教,鼓勵學生設計、實現綜合性的計算機系統,培養學生系統級的設計、分析、優化與應用能力,提升學生的技術創新、工程實踐、團隊協作能力,并為高水平計算機人才成長搭建交流、展示、合作的開放平臺。2024年計算機系統能力大賽“操作系統設計賽”吸引了全國百余所高校的589支參賽隊報名,209支賽隊入圍全國總決賽。經過激烈的初賽和決賽現場賽、答辯,全國總決賽內核實現賽最終評選出一等獎6項(其中,基于國產龍芯LoongArch硬件賽道僅1項),二等獎9項,三等獎12項。

2024全國大學生計算機系統能力大賽總決賽頒獎典禮
附:
1. 國產龍芯LoongArch指令集:是中科院計算所孵化的龍芯中科有限公司研制的國產自主可控指令集。2020年推出自主設計的龍架構(LoongArch?),標志著我國在CPU研發和生態系統建設上取得重大突破。該架構包含近2000條指令,具備自主性、先進性和兼容性的特點。龍架構的推出,是龍芯中科長期堅持自主研發理念的重要成果體現,是全面轉向生態建設歷史關頭的重大技術跨越。
2. NPUcore操作系統:「NPUcore」是西北工業大學的操作系統內核構建實踐型教學操作系統,由計算機學院人機物融合智能計算團隊張羽教授帶領下自主設計和研發的一款新型跨指令集教學型操作系統。該操作系統也是中國計算機學會第六屆、第七屆開源軟件大賽“案例教學”賽道“操作系統內核構建”賽事主導操作系統,致力于使用Rust新型編程語言,提升操作系統原理的實踐體驗和探索新型操作系統設計與實現。團隊編寫了《基于Rust語言的NPUcore操作系統內核構建實踐》教材,并將其源碼和實驗部署于頭歌平臺(https://www.educoder.net/paths/7wnb29j6)、Gitee、GitHub主流平臺實現開源共享,為廣大教師和學生學習“操作系統內核構建”提供線上實訓支持。目前NPUcore具有內存管理、進程管理、文件系統、網絡核心功能,支持龍芯國產自主LoongArch和國際開源RISC-V的跨指令集宏內核操作系統。在全國大學生計算機系統能力大賽“操作系統設計賽”內核實現賽RISC-V賽道和LoongArch賽道均獲全國總決賽一等獎。
(文字:郭睆、馮宜湑、包子旭;審核:李春科、馬西平)