星绽开源社区贡献赛

本仓库为感兴趣参加星绽开源社区贡献赛的同学提供一些选题的idea。欢迎提出自己的idea，可以在Github Discussions上提问和讨论。

本页面会定期更新。

一、增加内核子系统

• 增加 Linux Security Module (LSM) 子系统，增加 YAMA — 目前内核缺少 LSM 框架，ptrace 访问检查处有明确的 TODO 提到需要 YAMA（kernel/src/process/posix_thread/alien_access.rs:57）【高】
• 增加 device mapper 子系统，并增加 dm-crypt、dm-verity 等安全虚拟存储 【高】
• 增加 seccomp 子系统 — 目前完全没有 seccomp 实现，这是容器安全的关键组件 【高】
• 增加 io_uring 异步 I/O 子系统 — 目前缺少 io_uring_setup、io_uring_enter、io_uring_register 等系统调用，这是现代 Linux 高性能 I/O 的核心 【中】
• 增加 Network namespace — 目前网络命名空间未实现，是容器网络隔离所必需的 【中】
• 增加 IPC namespace 和 Cgroup namespace — 在 nsproxy 中标记为 TODO（kernel/src/process/namespace/nsproxy.rs:76）【中】
• 增加 coredump 支持 — 目前 PR_GET_DUMPABLE 始终返回 DISABLE，PR_SET_DUMPABLE 为空操作（kernel/src/syscall/prctl.rs:38-46）【中】

二、增加硬件支持和设备驱动

• 增加对 ARM（AArch64）体系架构的支持 【高】
• 完善 RISC-V 架构支持 — 目前标记为 Tier 2，有大量 TODO：FPU 上下文、IOMMU、硬件随机数生成器等（ostd/src/arch/riscv/）【中-高】
• 完善 LoongArch 架构支持 — 目前标记为 Tier 3，中断处理、SMP 支持、FPU 上下文、定时器等都有 TODO（ostd/src/arch/loongarch/），FIXME 提到需要支持 SMP（ostd/src/arch/loongarch/irq/chip/mod.rs:11）【中-高】
• 增加多 PCIe segment group 支持 — 目前只假定一个 segment group（ostd/src/arch/x86/kernel/acpi/mod.rs:133，kernel/comps/pci/src/arch/riscv/mod.rs:55）【中】
• 增加 IOMMU 支持完善 — 目前 x86 上 IOMMU 启用有 bug（Issue #1517），RISC-V 和 LoongArch 的 IOMMU 未实现 【中-高】
• 支持 virtio 块设备多队列（Multi-Queue） — 当前 virtio-blk 驱动有 FIXME 提到缺少多队列支持（kernel/comps/virtio/src/device/block/device.rs:226）【中】
• 增加 virtio-mmio 设备在 TDX 环境中的支持 — 当前标记为 TODO（kernel/comps/virtio/src/transport/mmio/bus/mod.rs:30）【中】

三、完善现有功能点

文件系统

• 完善 procfs，增加缺失的 inodes — 如 /proc/meminfo（Issue #946）、/proc/<tid> 线程信息（Issue #2940），以及 /proc/[pid]/status 和 /proc/[pid]/stat 中标记为 FIXME 的未实现字段（kernel/src/fs/fs_impls/procfs/pid/task/status.rs:22、stat.rs:24）【高】
• 增加 devtmpfs — 在 /dev 下实现内核管理的 tmpfs，替代当前临时方案（Issue #1990）【高】
• 增加 ext4 文件系统支持 — 目前只有 ext2，缺少现代 Linux 最常用的 ext4 【高】
• 完善 VFS 路径解析中的负 dentry 缓存 — 当前标记为 TODO，负 dentry 膨胀是性能问题（kernel/src/fs/vfs/path/dentry.rs:295,573）【中】
• 实现 mount propagation（shared/private/slave/unbindable） — 目前仅实现了 private 传播类型（kernel/src/fs/vfs/path/mount.rs:35）【中-高】
• 增加 O_TMPFILE 标志支持 — 当前明确标记为 TODO（kernel/src/fs/file/file_attr/creation_flags.rs:6）【低】

网络

• 增加 IPv6 支持 — 目前仅支持 IPv4，代码中有明确 TODO（kernel/src/net/socket/ip/addr.rs:26）【高】
• 完善 TCP socket 实现 — 存在大量 TODO，如 shutdown listening stream（kernel/src/net/socket/ip/stream/mod.rs:504）、MSG_NOSIGNAL 处理（:567）、控制消息收发（:561,582）、keep-alive idle 跟踪（:750）等 【中】
• 完善 UDP socket 实现 — 当前有 TODO 涉及选项集和多种操作（kernel/src/net/socket/ip/datagram/mod.rs:50-244）【中】
• 完善 Unix domain socket — 控制消息（SCM_RIGHTS、SCM_CREDENTIALS）实现不完整（kernel/src/net/socket/unix/ctrl_msg.rs 中有多处 TODO）、SEQPACKET 类型缺失 【中】
• 支持多网卡和路由表 — 当前硬编码单个网络设备，FIXME 提到应从路由表获取广播信息（kernel/src/net/iface/init.rs:33、broadcast.rs:11）【中-高】
• 完善 Netlink route 内核实现 — 当前有 TODO 指出应为 per-namespace socket（kernel/src/net/socket/netlink/route/kernel/mod.rs:73）、ACK 标志处理未完成（:50）【中】
• 支持 IP raw socket — 当前尚未支持 IP raw socket，ping 等用户态程序会依赖该能力；可参考此前未完成的实现（PR #1660）【高】
• 支持绑定到 INADDR_ANY — 当前仅能绑定到特定网络设备，尚不支持绑定到INADDR_ANY（0.0.0.0）以监听所有网卡，这是很多服务器应用程序需要的能力（Issue #264）【高】

进程与调度

• 完善 capability 检查机制 — 重新设计 capability 检查 API（Issue #2381），支持 bounding 和 ambient capability set（kernel/src/process/credentials/mod.rs:32）【中】
• 完善 futex 实现 — 当前缺少 FUTEX_WAKE_OP 操作，robust futex 支持也有待完善（kernel/src/process/posix_thread/futex.rs 多处 FIXME）【中】
• 完善 rlimit 资源限制执行 — 多数 RLIMIT_* 常量未实际执行限制检查（Issue #2841），含约 16 个子任务 【低-中】（每个子任务）
• 增加 SCHED_DEADLINE 调度策略 — 目前实现了 CFS、FIFO、RR，但缺少 DEADLINE 和 BATCH 策略 【中-高】
• 增加 NUMA 支持 — 当前 getcpu 系统调用有 TODO 表明不支持 NUMA（kernel/src/syscall/getcpu.rs:13）【高】
• 完善信号处理 — siginfo_t 中 POSIX timer 信号缺少 si_timerid 和 si_overrun（Issue #2913），信号上下文有多处 FIXME（kernel/src/process/signal/mod.rs）【低-中】
• 增加 load tracking 调度 — 实现类似 CFS 的负载追踪（Issue #1912）【中-高】

系统调用完善

• 支持 rename 的 NOREPLACE/EXCHANGE/WHITEOUT 标志 — 当前标记为 TODO（kernel/src/syscall/rename.rs:31）【低】
• 完善 statx 系统调用 — 多个字段为虚拟实现（kernel/src/syscall/statx.rs:149），缺少 birth time 支持（:163）【低-中】
• 增加 mlock/mlockall 系统调用 — 目前未实现内存锁定 【中】
• 增加 membarrier 系统调用 — 对高性能并发程序重要 【中】
• 支持 getrandom 的 GRND_NONBLOCK 和 GRND_INSECURE 标志 — 当前标记为 TODO（kernel/src/syscall/getrandom.rs:23）【低】
• 完善 access/faccessat 系统调用 — 当前实现标记为 dummy（kernel/src/syscall/access.rs:108）【低-中】
• 完善 clone3 的 set_tid/cgroup 支持 — 当前标记为 TODO（kernel/src/syscall/clone.rs:89）【中】
• 完善 mremap 系统调用 — 当前有 FIXME 和 TODO（kernel/src/syscall/mremap.rs:81,94）【中】
• 支持 MAP_32BIT mmap 标志 — 当前标记为 TODO（kernel/src/syscall/mmap.rs:89）【低-中】
• 完善 setns 系统调用 — 多处 TODO 表明命名空间切换不完整（kernel/src/syscall/setns.rs:95,128,172,201）【中】
• 实现 Go 标准库所需的全部系统调用 — 有详细追踪 Issue（Issue #1888），含优先级和复杂度评级，可逐个完成 【中】

设备与终端

• 支持多 TTY 终端 — 实现 Ctrl+Alt+Fn 虚拟终端切换（Issue #2820）【中】
• 完善 TTY line discipline — 未实现输出标志处理（kernel/src/device/tty/line_discipline.rs:160），canonical 模式切换行为不正确（:244）【中】
• 完善 evdev 事件设备 — 缺少设备节点删除功能（kernel/src/device/evdev/mod.rs:284），多个 ioctl 操作未实现（evdev/file.rs）【中】
• 增加 /dev/random 真随机性支持 — 当前标记为 TODO，需要收集环境噪声（kernel/src/device/mem/file.rs:42）【中-高】
• 增加多用户支持（login 等） — 实现 adduser、passwd、/etc/passwd、/etc/shadow、访问控制和文件隔离（Issue #1430）【高】

内存管理

• 让 frame allocator 回收 bootloader 内存区域 — 当前引导程序使用的内存未被回收（Issue #322）【低】
• 支持内核空间大页映射 — 当前标记为 TODO（ostd/src/mm/kspace/mod.rs:261）【中-高】
• 实现 TLB ASID 管理 — 减少 TLB flush 次数，提升上下文切换性能（Issue #969）【中-高】
• 重构 page cache 系统 — 改进页面缓存架构（Issue #2937）【高】

Cgroup

• 增加更多 cgroup controller — 目前仅实现 Memory、CPUSet、PIDs 三个控制器（kernel/src/fs/fs_impls/cgroupfs/controller/mod.rs），缺少 CPU、Devices、Freezer、Blkio、Net_cls 等常用控制器 【中】（每个控制器）

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四、性能优化

• 实现可扩展的引用计数（scalable refcount） — 类似 RadixVM 的 RefCache，提升多核下页面引用计数的可扩展性（Issue #1529）【高】
• 实现队列自旋锁（queued spinlock） — 类似 Linux 的 qspinlock，改善锁竞争下的性能（Issue #1528）【高】
• 零原子操作的文件表查找 — 消除文件描述符表查找中的原子操作开销（Issue #1550）【中-高】
• 减少 read/write 系统调用路径中的堆分配和内存拷贝 — 目前有额外开销（Issue #1057）【中】
• 调查并修复 SMP=8 下 sqlite 性能退化 — 多核扩展性问题（Issue #2485）【中-高】
• 用内联汇编替换 read_volatile/write_volatile — 底层优化（Issue #2948）【低-中】
• 评估 PGO（Profile-Guided Optimization）对内核的效果 — 研究型任务（Issue #760）【中】
• 优化 XArray 的空节点清理 — 当前 cursor 操作不清理空内部节点（kernel/libs/xarray/src/cursor.rs:470）【低-中】
• 优化 segment tree 实现 — 当前 range counter 用的是简单实现，TODO 建议用线段树（ostd/src/util/range_counter.rs:5）【中】

五、识别和修复 Bug

• 修复 gVisor 测试集中目前被 blocked 的测试用例 — 相关 blocklist 涵盖文件操作、socket、信号、内存映射等多个子系统，具体数量以主仓库当前目录为准 【低-高】（视具体测试而定）
• 修复 LTP 测试集中目前被 blocked 的测试用例 — ext2、exFAT 等文件系统相关 blocked 用例以主仓库当前 blocklist 为准 【低-高】（视具体测试而定）

六、测试与基础设施

• 集成 packetdrill 网络测试套件 — Google 的网络协议测试工具（Issue #2858）【中】
• 全面启用 RISC-V CI 测试 — 当前 RISC-V 测试覆盖有限（Issue #2546）【中】
• 优化单元测试执行速度 — 单元测试是 CI 瓶颈（Issue #1904）【中】
• 实现细粒度日志过滤 — 支持按模块设置日志级别（Issue #1503），已有详细设计方案 【中】
• 引入动态调试框架 — 运行时可配置的调试日志（Issue #2941）【中】