Moss 作为一个用 Rust 编写的 Unix-like 内核，目标是实现与 Linux 用户空间的二进制兼容性，支持 BusyBox 等轻量应用运行。其核心在于构建一个精简的 syscall 表，仅覆盖 51 个 Linux aarch64 syscall，即可满足大多数基本命令执行。这避免了完整复现 Linux 数千 syscall 的复杂性，转而聚焦模块化分派机制，确保高效、异步处理。
最小 syscall 表的精选设计
Moss 的 syscall 表针对 aarch64 架构，仅实现 51 个核心接口，如 read/write/open/close/mmap/clone 等，覆盖进程管理、文件 I/O 和内存分配等基础需求。“目前实现 51 个 Linux syscall，足以运行大多数 BusyBox 命令。” 这一精简策略源于 Linux ABI 的幂律分布：少数高频 syscall 承担 80% 以上负载。通过优先实现 clone ()、execve ()、wait4 () 等，支持 fork-exec 模型；再补全 mmap/munmap 用于动态内存；VFS 接口如 openat/read/write 确保文件访问。未实现 syscall 默认 ni_syscall（no-implementation）存根，返回 - ENOSYS，避免崩溃。
工程落地参数：
- syscall 阈值：高频 syscall（如 read/write）占比 > 70%，监控覆盖率 > 90% 时视为稳定。
- 扩展清单：1. 优先补全 socket/epoll（网络）；2. 添加 futex/sched_yield（调度）；3. 集成 timerfd/signalfd（异步 I/O）。每批扩展测试 BusyBox 全套命令通过率 > 95%。
- 回滚策略：新 syscall 引入后，若 BusyBox 回归测试失败率 > 5%，立即回滚并隔离模块。
模块化 syscall 分派机制
Moss 采用经典的 syscall 表分派：用户态 SVC 指令触发异常，内核从 x8 寄存器读取 syscall 号，在 sys_call_table 数组中索引对应 handler。不同于传统 C 内核，Moss 所有非平凡 syscall 均为 async fn，利用 Rust async/await 实现异步执行。分派流程：
- Trap handler 提取 x0~x7 寄存器参数（aarch64 约定）。
- Table lookup：静态数组
sys_call_table: &[SyscallHandler]，handler 为async fn(ctx: &SyscallCtx) -> SyscallRet。 - 执行 async 块：
.await点允许调度，避免 spinlock 死锁（编译器静态检查）。 - 返回 x0 值为结果，恢复用户态。
libkernel 提供 SyscallCtx 抽象，封装 UA（User Address）拷贝、安全检查和 per-task 状态。模块化优势：新 syscall 只需注册 handler，无需改 trap 代码；架构无关测试在 x86 host 运行。
可落地参数：
- 分派性能：table 大小 < 256 条目，lookup<10 cycles；async 开销 < 100ns（基准 QEMU）。
- 监控点：syscall 计数器（/proc/sysstats）、handler 耗时直方图（>1ms 报警）；死锁率 0%。
- 参数校验清单：1. UA 指针 access_ok () 检查；2. 长度 cap<PAGE_SIZE*16；3. 信号 mask 过滤。
Linux ABI 桥接细节
ABI 兼容是 Moss 亮点：确保 Linux 用户空间二进制无需重编译直接运行。桥接焦点：
- 寄存器约定：严格遵 aarch64 Linux ABI，x0~x5 参数，x0 返回值，x8 syscall 号。
- 用户 / 内核拷贝：async copy_to/from_user，CoW 页支持，页故障懒分配。
- 信号与 fork：clone (flags) 实现 COW fork，信号 pending queue per-thread。
virtio 设备直通桥接利用 HAL 抽象：Moss HAL 定义 virtio-mmio 接口，桥接到 ramdisk/FAT32 驱动。QEMU virtio-net/block 设备直通，用户态 BusyBox 感知为标准 dev。实现中，virtio_queue poll 在 async loop，零拷贝 DMA via guest-phys map。
工程参数：
- 桥接阈值：virtio 协商超时 < 50ms，queue 深度 512，poll batch 16。
- 直通清单：1.virtio-blk -> VFS blockdev；2.virtio-net -> futex-based TCP stub；3. 监控 IRQ coalescing（>1k/s 降级）。
- 兼容测试：strace BusyBox ls/mount，ABI mismatch 率 < 1%。
风险与优化
当前局限：仅 aarch64，syscall 覆盖 < 20%；无完整网络 / 文件 RW。优化路径：port x86_64（HAL 复用），渐进 syscall（roadmap 优先）。监控 dashboard：Prometheus scrape syscall metrics，Grafana dashboard 阈值告警。
通过最小表 + 模块化，Moss 证明 Rust 内核可高效桥接 Linux 生态，适用于边缘计算 / 容器沙箱。
资料来源：
- Moss GitHub README
- Moss syscalls 列表与 libkernel 文档