全球計算機系統領域“奧運會”SOSP公佈最佳論文 “星綻”OS入選

【環球網科技綜合報道】近日，被譽為全球計算機系統領域“奧運會”的頂級學術會議SOSP 2025公佈獎項評選結果，“星綻”開源操作系統在高可擴展內存管理方面的研究論文，斬獲今年的最佳論文獎（Best Paper Award）。據悉，本屆SOSP會議共收到368篇投稿，最終錄用66篇，其中最佳論文獎僅設三席。這標誌着星綻OS在破解操作系統“性能與安全兼顧”這一難題上的探索，獲得了國際學術界的認可。

“星綻”（Asterinas）是由中關村實驗室、螞蟻集團、北京大學、南方科技大學等機構聯合發起，並在2024年10月22日向全球開發者開源，聚焦於安全可信底層技術的開源系統軟件棧。星綻系統軟件棧包括星綻OS、星綻機密計算兩大項目，其中星綻OS內核作為下一代工業強度的開源通用OS內核，兼顧性能和安全，採用首創的框內核架構和新興的Rust編程語言，支持x86和RISC-V等CPU體系架構，不僅兼容Linux內核，還在安全性方面有望大幅領先於Linux和其他現有主流OS。

據悉，SOSP始於1967年，與它的姊妹會議OSDI 一起，被全球學術界和工業界公認為操作系統和系統軟件領域最高水平、最權威、最具影響力的頂級會議，被稱為計算機系統領域的“奧運會”。SOSP/OSDI也深受全球科技公司的重視，Google、Microsoft、Meta、Amazon、Apple等科技公司會派遣核心研發人員參會、投稿及做報告等。許多在工業界產生巨大影響的項目，其核心論文都發表在SOSP/OSDI上。目前，SOSP/OSDI已經成為衡量一個研究機構或團隊在系統領域是否處於世界領先水平的關鍵標尺，是孕育顛覆性計算技術的搖籃。

現代內存管理系統長期存在的兩大痛點：性能瓶頸與併發安全。本次獲獎論文《CortenMM: Efficient Memory Management with Strong Correctness Guarantees》，闡釋了星綻操作系統的獨創技術CortenMM在這一領域的探索。該文由北京大學、中關村實驗室、螞蟻集團、CertiK公司、加州大學洛杉磯分校、密歇根理工大學等共同合作完成。

論文提出，傳統操作系統如Linux普遍採用“軟件—硬件”兩級抽象設計，好處是在很大程度上保證了操作系統在不同硬件平台之間的可移植性，但顯著的同步開銷嚴重製約多核處理器的性能發揮，而潛在的併發漏洞則帶來安全風險。

研究團隊發現，x86、ARM和RISC-V等幾種主流指令集架構在其內存管理單元（MMU）的設計上已經趨於統一，因此過去為屏蔽硬件差異而存在的軟件抽象層已不再是必需品。基於這一關鍵判斷，星綻創新成果CortenMM摒棄了獨立的軟件抽象層，實現了一種“單層抽象”的全新系統架構，使應用程序能直接與經過硬件強化的接口進行交互。

CortenMM的簡化設計帶來了顯著的性能提升，其同步正確性也得到了研究驗證。通過消除軟件層的額外同步開銷，CortenMM的性能得到釋放，在真實應用場景下，性能最高可達Linux的26倍。通過創新性地引入統一的事務化接口（Transactional Interface），利用Rust語言自身的安全特性，並結合先進的形式化驗證工具（Verus）進行嚴格推演，研究團隊成功證明了CortenMM核心併發代碼的正確性，從根本上杜絕了複雜的併發漏洞。

2024年10月，“星綻”對外發布並向全球開發者開源。一年來，星綻開源操作系統三篇論文被頂會收錄，除了CortenMM的研究論文入選SOSP 2025外，星綻兩篇論文被頂級會議USENIX ATC 2025同時錄用。此外，星綻在GitHub平台斬獲逾3600顆Star，並登上HackerNews和LWN.net等國外主流技術社區頭條，獲2025年OS2ATC大會“最具影響力開源創新貢獻獎”。（勃潺）