赛题题目：基于跨机互联总线的高性能 RPC 系统（高校赛题）

赛题说明：

随着 CXL（Compute Express Link）、UB（Unified Bus）等高性能互联总线技术的发展，跨主机共享内存正在成为新一代高性能系统软件的重要基础能力。相比传统基于网络协议栈的远程过程调用（RPC）方式，CXL 使得跨节点共享内存访问成为可能，为构建低延迟、高吞吐、低拷贝的软件系统提供了新的技术路径。 本赛题拟围绕“基于跨机共享内存构建 RPC 系统”展开，探索面向新型硬件互连条件下的远程调用框架设计与实现。项目将聚焦于共享内存环境中的调用路径优化、复杂数据结构跨边界传递、资源生命周期管理等关键问题，设计一套高性能RPC 运行时系统。 本赛题希望通过这一系统原型，验证以下方向的可行性：一是利用共享内存能力缩短 RPC 软件路径，降低远程调用延迟；二是探索基于共享内存其他可能的调用路径，进一步提升RPC系统的吞吐量。

赛题要求：

参赛作品需围绕跨主机共享内存环境下的 RPC 系统展开设计与实现，形成一套具有原型验证能力的系统方案。作品应突出“共享内存 + 多路径 RPC”的技术特点，并在设计、实现和测试上体现系统创新性。 参赛作品包括但不限于以下内容：

• 基于 openEuler、openKylin、OpenHarmony 等至少一个国内主流开源操作系统开发，鼓励在更多Linux发行版上编译、运行和测试；
• 设计并实现基于共享内存的 RPC 运行时框架，支持请求提交、远程执行、结果返回与资源回收；
• 支持多种远程调用的执行路径，并提供统一的调用接口；
• 支持基于运行时状态的自动路径选择机制，支持复杂返回值跨边界传递，包括字符串、动态数组及复合结构体等典型类型；
• 提供可运行的验证程序与测试样例，展示系统在典型业务场景中的可用性与性能特点。

  评分细则（明确评审角度、标准和分值范围）：

• 创新性（0–30 分）：是否围绕跨主机共享内存提出了有价值的 RPC 设计思路；是否在多路径调用、复杂返回值、生命周期管理等方面体现出系统创新。
• 方案完整性（0–25 分）：赛题目标是否明确，整体架构是否完整，模块划分是否清晰，是否覆盖调用、返回、回收、异常处理等关键链路。
• 工程可实现性（0–20 分）：技术路线是否合理，关键难点分析是否到位，实现方案是否具有可落地性。
• 性能与效果预期（0–15 分）：是否给出明确的性能优化目标和验证思路，是否能够体现多路径设计的潜在收益。
• 应用前景（0–10 分）：方案是否具备推广价值，是否能够支撑 KV 存储、缓存、图计算、广告推荐等实际应用场景。

  赛题联系人：

  张老师 zhangyiming@cs.sjtu.edu.cn

  参考资料：

• Teng Ma, Zheng Liu, Chengkun Wei, Jialiang Huang, Youwei Zhuo, Haoyu Li, Ning Zhang, Yijin Guan, Dimin Niu, Mingxing Zhang, and Tao Ma. 2024. HydraRPC: RPC in the CXL Era. In 2024 USENIX Annual Technical Conference (USENIX ATC ’24). USENIX Association, 387–395.
• Xiangyu Liu, Huiba Li, Shun Gai, Youmin Chen, and Yiming Zhang. 2026. zBuffer: Zero-Copy and Metadata-Free Serialization for Fast RPC with Scatter-Gather Reflection. In Proceedings of the ACM SIGPLAN Symposium on Principles and Practice of Parallel Programming (PPoPP ’26). ACM, New York, NY, USA.
• Suyash Mahar, Ehsan Hajyjasini, Seungjin Lee, Zifeng Zhang, Mingyao Shen, and Steven Swanson. 2024. Telepathic Datacenters: Fast RPCs using Shared CXL Memory. arXiv preprint arXiv:2408.11325.
• Newton Ni, Yan Sun, Zhiting Zhu, and Emmett Witchel. 2026. Cxlalloc: Safe and Efficient Memory Allocation for a CXL Pod. In Proceedings of the 31st ACM International Conference on Architectural Support for Programming Languages and Operating Systems, Volume 2 (ASPLOS ’26). ACM, New York, NY, USA, 18 pages.