Auto-OS: AI 驱动的操作系统内核自动迭代体系

Auto-OS 是一个基于 AI Agent 的操作系统内核自动缺陷发现与修复系统。以 Starry OS（2025 年全国大学生 OS 比赛内核赛道一等奖）为目标内核，通过两个协作 AI Agent 形成闭环：Debugger 发现问题 → Executor 修复代码。

项目结构

Auto-OS/
├── README.md                 # 本文件
├── Question1.md              # 多核支持能力分析 + 最值得改进的 10 个点
├── Question2.md              # Linux Syscall 支持能力与缺陷的源码级分析
├── BUG-SUMMARY.md            # 发现与修复的 bug 总结
│
├── auto-evolve/              # AI 自动迭代体系（核心）
│   ├── WORKFLOW.md           # Agent Workflow 设计文档
│   ├── CASE-STUDIES.md       # 5 个端到端案例分析
│   ├── stats-chart.png       # 统计可视化图表
│   ├── README.md             # 快速开始指南
│   │
│   ├── kernel.py             # 调度内核（消息队列 + Agent 管理 + 自适应调度）
│   ├── daemon.py             # 守护进程（健康检查 + 自动重启）
│   ├── dashboard.py          # TUI 仪表盘（Textual）
│   ├── monitor.py            # 快照监控（每小时）
│   ├── evolve                # 统一入口脚本
│   │
│   ├── skill-debugger        # Debugger Agent 提示词
│   ├── skill-executor        # Executor Agent 提示词
│   │
│   └── tests/                # Debugger 生成的 31 个 C 测试用例
│       ├── test_membarrier.c
│       ├── test_flock_stub.c
│       ├── test_timerfd.c
│       └── ...
│
├── testing/                  # 四层测试体系
│   ├── TESTING.md            # 测试体系设计文档
│   ├── scripts/              # 编译 + 运行 + 报告脚本
│   ├── ltp-subset/           # LTP 精选 120 个用例
│   ├── integration/          # BusyBox / Shell / 网络集成测试
│   ├── oscomp-testsuits/     # OS 竞赛官方测试（submodule）
│   └── oscomp-autotest/      # OS 竞赛评测框架（submodule）
│
└── tgoskits/                 # rcore-os/tgoskits（git submodule, fixbug-based-dev 分支）
    └── os/StarryOS/          # Starry OS 内核源码
    提 PR 目标: https://github.com/rcore-os/tgoskits branch fixbug-based-dev

系统架构

         ┌─────────────┐
         │   Human     │  拖文件 / 发消息 / 查看仪表盘
         └──────┬──────┘
                │
       ┌────────▼────────┐
       │   Kernel.py     │  调度内核：消息队列 + 优先级策略
       │   (调度引擎)     │
       └───┬─────────┬───┘
           │         │
    ┌──────▼──┐  ┌───▼──────┐
    │Debugger │  │ Executor │    ← cursor agent CLI
    │  Agent  │  │  Agent   │
    └────┬────┘  └────┬─────┘
         │            │
    发现问题       修复代码
    写测试用例     git commit
         │            │
    ┌────▼────────────▼────┐
    │     issue-pool/      │    JSON 格式的问题生命周期
    │  open → resolved →   │
    │  verified → archive  │
    └──────────────────────┘

运行成果

在 3.5 小时的自动运行中：

指标	数值
发现 Issue 总数	245
修复 Issue 总数	244
Git Commits	426
测试用例	31 个 C 文件
Critical bugs 修复	8 / 8（全部）
Executor 速率	~55 次/小时
Debugger 速率	~44 次/小时

修复的 Critical 问题

1. membarrier 仅用 compiler_fence → 改用 atomic::fence 产生硬件屏障
2. 信号检查全局 AtomicBool 竞态 → 改为 per-thread 字段
3. timerfd 返回 dummy fd → 实现完整的 TimerFd（216 行）
4. inotify/fanotify 返回 dummy fd → 使用专用 anon_inode fd
5. POSIX timer 假成功 Ok(0) → 改返回 ENOSYS
6. flock 空操作 → 实现 BSD flock 锁（224 行）
7. fcntl 记录锁空操作 → 实现 POSIX 记录锁
8. SIGSTOP 杀死进程 → 实现 JobCtl + waitpid WUNTRACED

快速开始

# 克隆（含子模块）
git clone --recursive https://github.com/yks23/Auto-OS.git
cd Auto-OS

# 安装依赖
pip3 install rich textual
curl https://cursor.com/install -fsS | bash

# 启动
./auto-evolve/evolve start

# 查看状态
./auto-evolve/evolve report

# TUI 仪表盘
./auto-evolve/evolve gui

# 拖文件给 debugger
./auto-evolve/evolve drop debugger Question1.md

调度策略

• Executor：持续取最高 severity 的 open issue 修复
• Debugger：
  • open < 10 → 找新问题
  • 10~30 → 休眠
  • open > 30 → 自动转为 executor 帮忙消化
• 手动操作：priority=0 永远插队

详见 auto-evolve/WORKFLOW.md。

文档

文档	内容
Question1.md	多核支持分析 + 5 个 SMP 问题 + 10 个改进点
Question2.md	160+ syscall 逐个分析 + 优先实现排序
BUG-SUMMARY.md	发现与修复的 bug 分类总结
WORKFLOW.md	Agent 系统完整设计
CASE-STUDIES.md	5 个端到端案例