HelixOS

本项目为整活向玩具级自研OS 借鉴于XJ380OS

本项目仅为整活并不考虑引起任何言论冲突
“自研”内核 · 主兼容 Linux 用户态 · x86_64 · UEFI only

HelixOS 不是 Linux 发行版，也不基于 Linux 内核源码。内核（Helix）自研；用户态以 Linux ABI 兼容为第一公民，目标是逐步跑通 musl / BusyBox 级别的静态程序，再加深。

层	说明
自研 App / 调试工具	可选极小自研 API
Linux 用户态	musl、BusyBox、msh 等（第三方原许可 / 自研 MIT）
Linux syscall 兼容层	主路径，文档见 `docs/SYSCALLS.md`
Helix 内核	调度 · 内存 · VFS · 驱动 · 网络 · 进程
硬件	x86_64 + UEFI

诚实边界：我们写的是自研内核 + Linux 兼容层；不是“又一个 Linux”。第三方用户态（BusyBox 等）单独标注许可与来源。

当前状态

M0–M24 + 路线 A→B→C→D (D1–D7) 已完成（2026-08-08）；剩余：D4.2 真实 munmap/mprotect（需 per-task PML4 + COW，M25+）

阶段	内容	关键标记
M0–M3	UEFI、早期核、shell、Ring3 协作	`M3 userland OK`
M4	FAT16/FAT32 可写（AHCI 持久化）+ VFS + `/tmp` ramfs	`HelixFATWriteOK`
M5	Linux 号 syscall、`helixbox`、可选 BusyBox	`HelixBusyBoxOK` / `helixbox_smoke_done`
M6	`ld-helix` + 真 musl	`HelloDynOK` / `HelloMuslDynOK`
M7	e1000 + eth/ARP/IPv4/ICMP	`HelixNetOK`
M8	UDP socket + TCP ENOSYS stubs	`user_udp_ok`
M9	GOP 帧缓冲（OVMF 无驱动则 headless）	`fb_smoke_done`
M10	`fork` / `execve`（独立 PML4）	`ForkChildOK`
M11	`wait4` / `pipe` / FD refcount / msh	`PipeOK` · `HelixMshOK`
M12	per-task cwd / `chdir` / 路径解析 / console stdin	`HelixCwdOK`
M13	信号最小集（SIGCHLD/SIGINT/kill + HelixSigOK）	`HelixSigOK`
M14	TCP 全栈（state machine + connect/accept/listen）	`HelixTcpOK`
M15	TCP 用户态 echo（sendto/recvfrom TCP 路由）	`HelixTcpUserOK`
M16	sendmsg/recvmsg + TCP passive hostfwd echo	`HelixTcpPassiveOK`
M17	TCP retransmission（TXQ 入队 + ACK 清除 + 定时器）	`HelixTcpOK`
M18	fb mmap user-space + PS/2 keyboard	`HelixFBInfoOK` / `HelixFBMmapOK` / `HelixKbOK`
M19	TUI shell（fb + PS/2 键盘 → `bin/tui`）	`task_exec_path(tui) -> 0x...`
M21	FAT32 完善（stale-cleanup helper + 64MiB FAT32 大盘验证）	`selftest OK (FAT32): HelixFATWriteOK`
M22	抢占式调度（IRQ0 tick → syscall 返回路径 task_yield，阈值 8）	`HelixPreemptOK`
M23	PS/2 鼠标（aux port + IRQ12 + 3-byte packet → sys_mouse_read(548)）	`HelixMouseOK`
M24	POSIX file ops 收尾（poll/ppoll + unlink/rmdir/rename + fsync/fdatasync + silent ENOSYS；M24.1 cross-dir rename）	`HelixPollOK` / `HelixUnlinkOK` / `HelixFsyncOK` / `HelixRenameOK`
D1	smoke-net 闭环（端口等待 + HelixTcpUserOK/PassiveOK hard-fail + max-retries 节流）	`HelixTcpUserOK` + `HelixTcpPassiveOK`
D2	FAT32 nested dir 修复（`is_root` flag + root 走 `materialize_dir`）	EFI/BOOT/BOOTX64.EFI 可达（mtools mdir 验证）
D3	msh 行规程增强（ps2 0xE0 + ESC 箭头键 + cursor/history/Ctrl+A-E-W-U）	`make` EXIT=0；`smoke-linux` EXIT=0
D4	内存安全基础设施（paging unmap/prot + no-op stubs + 共享 PML4 限制文档化）	`HelixMunmapOK` / `HelixMprotectOK`
D5	熵源 + heap coalesce（RDRAND/LFSR getrandom + kfree 双向 full coalesce + execve argv 无 leak 审查）	`HelixGetrandomOK` / `HelixMallocOK`
D6	UI/UX 清理（mm_layout.h 集中地址常量 + fd_init_task_stdio 入口集中）	`make` EXIT=0；smoke 全 pass
D7.1	mkesp.sh 硬失败（缺失 user ELF → exit 1 + 明确报错，替代静默跳过）	`rm build/user/*.elf && mkesp.sh` 非零退出
D7.2	FAT stat 真实化（CMOS RTC + FAT dirent 时间戳 + st_ino/mtime/atime/ctime）	`HelixStatOK`
M20	VFS ext + 用户态补全（FAT subdir 走 cluster chain + chmod/chown/utimes 显式 ENOSYS + 4 级 subdir 验证 + /etc 资产 + BusyBox 5-applet 真实 chain + msh 6 builtin `alias`/`unalias`/`export`/`unset`/`test`/`type` + `;` 分隔符 + alias expansion + heap 4→8MiB）	`BusyBox chain done (5 applets)` + `HELIX_MSH_ALIAS_OK` + `HELIX_MSH_EXPORT_OK` + `HELIX_MSH_TEST_OK` + `HELIX_MSH_DONE`

快速开始

依赖

工具	用途	推荐安装
Clang + LLD	编译/链接 freestanding PE EFI	MSYS2: `mingw-w64-x86_64-clang` `mingw-w64-x86_64-lld`
Make	构建	MSYS2 make 或系统 make
QEMU	仿真	MSYS2 qemu 或官方 QEMU
OVMF	UEFI 固件	随 QEMU 包或单独下载（见 `docs/BUILD.md`）

MSYS2 MinGW64：

pacman -S --needed mingw-w64-x86_64-clang mingw-w64-x86_64-lld \
  mingw-w64-x86_64-make mingw-w64-x86_64-qemu mingw-w64-x86_64-nasm
export PATH="/c/msys64/mingw64/bin:/c/msys64/usr/bin:$PATH"

make check-deps
make && make smoke-linux   # fork/pipe/msh/cwd
make smoke-fs              # FAT 写回
make smoke-net             # ICMP + UDP
make smoke-musl            # 真 musl 动态
make smoke-fb              # 帧缓冲（无 GOP 则 headless OK）

串口关键标记示例：

HelixFATWriteOK
selftest OK (FAT32): HelixFATWriteOK
HelloMuslDynOK
HelixNetOK
user_udp_ok
ForkChildOK  ForkParentOK
PipeOK  WaitOK
HelixMshOK
HelixCwdOK
HelixSigOK
HelixPreemptOK
HelixTcpOK
HelixTcpUserOK
HelixTcpPassiveOK
helixbox_smoke_done
HelixFBInfoOK  HelixFBMmapOK  HelixKbOK
HelixMouseOK
HelixRenameOK

详细步骤与排错见 docs/BUILD.md。

仓库结构

HelixOS/
├── boot/           # UEFI handoff（GOP → boot_info）
├── kernel/
│   ├── ke/         # early main, shell
│   ├── mm/         # pmm, heap, vmm
│   ├── arch/x86_64/# paging, gdt, idt, pic, pit, syscall_entry
│   ├── drv/        # ahci, e1000, virtio_net, fb
│   ├── net/        # eth/ARP/IPv4/ICMP/UDP
│   ├── fs/         # fat, vfs, ramfs, pipe
│   └── proc/       # elf, syscall, task, exec, userland
├── libk/           # serial, kprintf, panic, string
├── user/           # init, task2, helixbox, ld-helix, hello.dyn, msh, tui
├── img/            # Logo（深色 / 浅色 / 无背景）
├── esp_assets/     # 写入 ESP 的测资
├── scripts/        # mkdisk / mkesp / run-qemu / smoke-*
├── docs/           # ARCHITECTURE / BUILD / ROADMAP / SYSCALLS / GOAL_*
└── Makefile

里程碑

见 docs/ROADMAP.md。顺序：M0 → … → M24 + 路线 D（D1–D7 已完成；剩余 D4.2 per-task PML4 — 修 issue #1 Sakura 扫描的 4 个 CRITICAL）。

许可

自研代码：默认 MIT（见 LICENSE）
第三方：各自原许可；BusyBox 等 GPL 组件仅放 third_party/，并附合规说明

文档

文档	内容
`docs/ARCHITECTURE.md`	分层、启动路径、子系统
`docs/BUILD.md`	工具链、QEMU、smoke 目标
`docs/ROADMAP.md`	里程碑勾选与验收
`docs/SYSCALLS.md`	Linux 兼容 syscall 表
`docs/GOAL_M*.md`	各阶段历史 goal 提示词

Logo

文件	用途
`img/Helix无背景Logo.png`	README / 透明底
`img/Helix深色Logo.png`	浅色背景
`img/Helix浅色Logo.png`	深色背景

Navigation Menu

Repository files navigation

HelixOS

当前状态

快速开始

依赖

仓库结构

里程碑

许可

文档

Logo

About

Releases

Packages

Contributors

Languages

Name		Name	Last commit message	Last commit date
Latest commit History 55 Commits
boot		boot
docs		docs
esp_assets		esp_assets
img		img
include		include
kernel		kernel
libk		libk
scripts		scripts
third_party		third_party
user		user
.gitignore		.gitignore
LICENSE		LICENSE
Makefile		Makefile
README.md		README.md
示意图.jpg		示意图.jpg

Folders and files

Latest commit

History

Repository files navigation

HelixOS

当前状态

快速开始

依赖

仓库结构

里程碑

许可

文档

Logo

About

Resources

Stars

Watchers

Forks

Releases

Packages

Contributors

Languages