RISC-V指令集的SBI标准规定了类Unix平台下，操作系统运行环境的规范。这个规范拥有多种实现，RustSBI是它的一种实现。

RISC-V架构中，存在着定义于操作系统之下的运行环境。这个运行环境不仅将引导启动RISC-V下的操作系统， 还将常驻后台，为操作系统提供一系列二进制接口，以便其获取和操作硬件信息。 RISC-V给出了此类环境和二进制接口的规范，称为“操作系统二进制接口”，即“SBI”。

SBI的实现是在M模式下运行的特定于平台的固件，它将管理S、U等特权上的程序或通用的操作系统。

SBI对处理器和板级资源进行了最初的屏蔽和抽象，为操作系统提供了最原始的支持机制，操作系统进而实现更高级的策略。本项目要求实现以下三种机制:

• 在SBI层实现对指令集的扩展(ISA Extension emulation).
• 在SBI层实现OS固件防篡改机制.
• 开发功能，将SBI无法处理的ecall系统调用委托给S模式处理.

2021全国大学生操作系统比赛的“OS功能设计”赛道

• 以小组为单位参赛，最多三人一个小组，且小组成员是来自同一所高校的本科生（2021年春季学期或之后本科毕业的大一~大四的学生）
• 如学生参加了多个项目，参赛学生选择一个自己参加的项目参与评奖
• 请遵循“2021全国大学生操作系统比赛”的章程和技术方案要求

曹子龙(caesar)

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中等

• 适配 RISC-V SBI 规范 v0.2
• 对类 Unix 操作系统有很好支持
• 完全使用 Rust 语言实现
• 具备 OpenSBI 的大部分功能
• 支持 QEMU 仿真器（RISC-V 特权级版本 v1.11）
• 向下兼容 RISC-V 特权级版本 v1.9
• 支持 Kendryte K210（含MMU和S模式）

项目文档

• S模式的ecall指令需要delegate到M模式处理.
• S模式的非法指令异常需要delegate到M模式处理.
• 运行于M模式的SBI按照 "截获-处理-分派-返回" 几个步骤处理S模式进来的请求.

• The MIT License
• MulanPSL - 2.0

• 开发SBI固件，实现对S模式指令集的扩展。应用场景包括.

1. 处理器可能没有实现某条指令对应的ISA扩展，但方案预编译的软件包中可能包含对相应ISA指令集的使用。 在CPU算力足够的情况下，可以利用RISCV处理器的异常委托机制，使S模式的非法指令异常陷入进M模式，由SBI对相应指令进行模拟实现，再将结果返回给S模式继续处理，整个过程S模式不感知。
2. S模式的OS扩展自定义指令来简化某些常用操作，通过内嵌汇编的方式调用扩展指令，实现对指定操作的定义.

• 编写SBI固件扩展，实现对S模式固件的完整性检测,当检测到S模式运行的程序被修改，则CPU在M模式stop,不返回S模式.
• 应用场景：安全场景，要求OS系统在运行中未被篡改

可以在此基础上适当扩展，比如，在完整性检测的基础上，加入数字签名的身份验证机制，既保证固件未被篡改，又保证固件的来源合法。

• 编写SBI固件，支持系统调用重定向扩展，当S模式通过ecall指请求系统服务的时候，要求：

1. 对于SBI支持的系统调用，由SBI实现处理，比如SBI legcay的服务等等
2. 对于SBI没有实现或者无法实现的系统调用，要求SBI将其delegate到S模式，由操作系统处理，不能返回不支持。

• 此项功能可以应用于S模式提供了一组系统调用，并且希望S模式的功能组件可以通过ecall指令申请这些系统调用服务的场合。