He Bit OS — 面向 x86_64 的轻量实验操作系统
当前版本：v0.1-beta5-pre5 · 支持 BIOS / UEFI · 正在积极开发
GUI 版本：HIVE 0.1-beta5-gui.3（Toolkit API 1.3）
截图来自 beta3；beta5 的 HIVE 界面仍在持续迭代。
HBOS 从引导、内核、驱动、文件系统、网络栈到桌面环境均以“小而可用”为目标。 项目优先照顾低配置设备和清晰的模块边界；构建完成后直接运行在裸机或虚拟机， 不依赖 Linux 或其他宿主操作系统提供运行时。
Warning
HBOS 仍处于早期开发阶段，不适合保存重要数据或用于生产环境。UEFI 启动时 需要关闭 Secure Boot；真机支持取决于具体硬件。
| 领域 | 当前能力 |
|---|---|
| 启动 | x86_64 长模式、Multiboot2 BIOS、UEFI、ISO 与硬盘镜像 |
| 内核 | 物理/虚拟内存、任务调度、系统调用、ELF/HAX 用户程序、动态链接 |
| 终端 | framebuffer/VGA 输出、ANSI 颜色、UTF-8/CJK、Shell 与命令历史 |
| 桌面 | HIVE 桌面、窗口管理、合成器、应用启动器 |
| 应用 | TinyCC、BusyBox applets、文件管理器、终端、编辑器、计算器、浏览器等 |
| 存储 | ramfs、FAT32、HBFS、AHCI 优先并回退 ATA PIO |
| 网络 | E1000、DHCP、ARP、ICMP、DNS、TCP、HTTP/HTTPS、用户态 socket API |
| 输入 | PS/2 键鼠、USB xHCI HID 键盘与鼠标基础路径 |
HBOS 也提供不包含桌面和图形应用的 no-GUI 构建，可单独验证内核、Shell、 文件系统、网络和用户态程序。
Ubuntu / Debian：
sudo apt update
sudo apt install build-essential nasm grub-pc-bin grub-efi-amd64-bin \
xorriso mtools dosfstools qemu-system-x86 qemu-utils ovmf \
python3 python3-pilWindows 推荐使用 WSL2 + Ubuntu。仓库也提供
scripts/build-windows.ps1 和 scripts/build-windows.cmd 作为入口。
git clone --recurse-submodules https://github.com/HeBitOS/HBOS.git
cd HBOS
make如果已经使用普通 git clone 下载、发现 limine-bin 为空，请在 HBOS
仓库目录中执行：
git submodule update --init --recursive默认生成：
build/hbos-bios.isobuild/hbos-uefi.iso
常用构建目标：
| 命令 | 作用 |
|---|---|
make |
构建 BIOS 与 UEFI ISO |
make run |
在 QEMU 中启动 BIOS 硬盘镜像 |
make run-uefi |
在 QEMU 中启动 UEFI 硬盘镜像 |
make release |
生成 ISO、VMware VMDK 和 VirtualBox VDI |
make smoke |
构建并启动验证全部发布格式 |
make nogui |
构建不含 HIVE 和内嵌应用的 BIOS/UEFI ISO |
make run-nogui |
构建并在 QEMU 中启动 no-GUI BIOS 版 |
make run-nogui-uefi |
构建并在 QEMU 中启动 no-GUI UEFI 版 |
make nogui-smoke |
验证 no-GUI 的组件边界与启动 |
make core-only |
构建 HIVE-capable 核心，但不打包应用 |
make hive-test |
运行 HIVE 控件与事件测试 |
make chromium-baseline |
检查 Chromium 兼容层阶段基线 |
运行 make help 可以查看完整目标列表。
QEMU 可直接使用上面的 make run / make run-uefi。虚拟机建议至少分配
512 MiB 内存：
- VMware BIOS：挂载
build/hbos-bios.iso - VMware UEFI：关闭 Secure Boot，挂载
build/hbos-uefi.iso - VirtualBox BIOS：关闭 EFI，挂载
build/hbos-bios.iso - VirtualBox UEFI：启用 EFI、关闭 Secure Boot，挂载
build/hbos-uefi.iso
进入系统后可先运行：
drivers
status
hive
drivers 用于确认输入设备、USB、块设备、文件系统和网卡是否被识别；
hive 启动图形桌面，gui 与 startx 保留为兼容别名。
HIVE（HBOS Interface & Visual Environment）
是 HBOS 的独立桌面项目，并以 HIVE/ Git 子模块固定在 HBOS 仓库中。它包含
窗口管理器、合成器、桌面 Shell、用户态控件库和应用 SDK；HIVE 内部还递归
包含必需的 HPT 子模块。
当前 HIVE Toolkit API 1.3 提供：
- Label、Button、Textbox、Checkbox、List、Progress、Slider、Scrollbar、 Menu、Image、Canvas、Panel；
- 行布局、网格布局、控件树与窗口尺寸变化后的重新排布；
- 鼠标悬停、按下、拖动、松开和窗口外释放捕获；
- Tab 焦点、Enter/Space、方向键、Home/End、PageUp/PageDown；
- 集中式主题配置、文本选区和 UTF-8 安全编辑。
HBOS 暂时保留 HIVE runtime 的集成副本，以确保完整版本和 no-GUI 版本都能
持续构建。拆仓边界与迁移顺序见
docs/REPOSITORY_SPLIT_BOUNDARIES.md。
使用 git clone --recurse-submodules 会同时取得 HIVE、HPT 和其他依赖。
make hive-sync 默认同步仓库内的 HIVE/；若需要操作其他 HIVE 工作副本，
可显式传入 HIVE_REPO=/path/to/HIVE。
HAX（HBOS Application eXecutable）是 HBOS 的用户应用格式。应用本质上是带
.haxmeta 元数据的 ELF64 用户态程序，可作为 TUI、GUI 或两者兼容的应用。
最小 TUI 应用：
#include <hax.h>
HAX_APP("myapp", "My HBOS application", HAX_KIND_TUI);
int main(int argc, char **argv) {
(void)argc;
(void)argv;
hax_println("Hello, HBOS!");
return 0;
}把源码保存到 app/myapp.c 后运行 make，构建系统会自动生成并打包
myapp.hax。这只是开发示例，不作为系统预装应用。应用也可以放在独立仓库：
make APP_DIR=/path/to/apps hax-apps图形应用优先包含 <hive.h>，只依赖公开的 HAX/HIVE SDK，不直接访问
framebuffer、窗口管理器或桌面私有状态。
完整开发资料：
HBOS、HIVE 与应用遵循以下依赖方向：
应用 → HAX / HIVE SDK
HIVE → HBOS Kernel UAPI / gui_service
HBOS Core → 不依赖具体 GUI 或应用
| 变体 | 命令 | HIVE | 内嵌应用 |
|---|---|---|---|
| 完整系统 | make |
是 | 是 |
| no-GUI | make nogui |
否 | 否 |
| GUI 核心 | make core-only |
是 | 否 |
| 外部应用 | make APP_DIR=/path/to/apps hax-apps |
仅 SDK | 单独产物 |
构建开关包括 HBOS_ENABLE_GUI=0|1、HBOS_BUNDLE_APPS=0|1、
APP_DIR=/path 和 BUILD_DIR=/path。
| 硬件 | 状态 | 说明 |
|---|---|---|
| x86_64 CPU | 可用 | 需要长模式 |
| BIOS / UEFI | 可用 | UEFI 不支持 Secure Boot |
| PS/2 键盘、鼠标 | 可用 | 建议真机优先测试 |
| USB xHCI HID | 基础可用 | 键盘、鼠标兼容性仍在扩展 |
| AHCI SATA | 可用 | 优先块设备后端 |
| ATA PIO | 可用 | AHCI 不可用时回退 |
| Intel E1000 | 可用 | 当前主要网络路径 |
| RTL8139 | 可用 | 轮询收发、DHCP/协议栈已接通 |
| VirtIO-net | 仅检测 | 数据收发尚未实现 |
| AC97 | 基础可用 | 依设备和虚拟机配置而定 |
发现真机问题时，请附上 drivers、status 和串口日志，并注明 CPU、主板、
存储控制器、网卡及启动方式。
HBOS/
├── app/ HAX 应用与公开 SDK 头文件
├── docs/ API、模块边界与兼容性文档
├── scripts/ 构建、启动和 smoke test 脚本
├── src/
│ ├── api/ 内核与可选组件的公开契约
│ ├── core/ 任务、内存和中断核心
│ ├── crypto/ TLS 使用的密码学实现
│ ├── graphics/ 终端、字体与 GUI 图形资源
│ ├── gui/ HIVE runtime 集成副本
│ ├── input/ 键盘与鼠标输入
│ ├── shell/ Shell 和命令注册
│ ├── tools/ 系统、文件、网络和图形命令
│ └── user/ 用户态运行时、libc 和程序加载
├── third_party/ 移植的第三方组件
├── Makefile 构建入口
└── version.mk 版本号来源
| 文档 | 内容 |
|---|---|
docs/README.md |
文档索引与 PDF 生成方式 |
docs/HIVE_DESKTOP_API.md |
HIVE 控件、事件和应用迁移 |
docs/REPOSITORY_SPLIT_BOUNDARIES.md |
内核、GUI、应用拆仓边界 |
docs/CHROMIUM_COMPAT_BASELINE.md |
Chromium 兼容工作的阶段 1 基线 |
CHROMIUM_COMPAT_ROADMAP.md |
Chromium 平台兼容层十阶段计划 |
docs/LINUX_KDE_COMPAT.md |
轻量 Linux ABI 与原版 KDE 分阶段路线 |
HIVE/docs/BROWSER_BILIBILI_UPGRADE.md |
浏览器现状、Vue/Bilibili 技术栈审计与分级验收方案 |
Chromium 目前尚未移植；路线图描述的是兼容层建设计划，而不是已经可运行的 Chromium 浏览器。
HBOS 也在建设轻量 Linux ABI 兼容层，现已提供原生 x86-64 syscall、静态
ELF/PIE、线程/TLS、poll/epoll/eventfd/futex、AF_UNIX、
getsockname/getpeername、SCM_RIGHTS、memfd 与 MAP_SHARED 基线；命名与
abstract Unix socket 的本地/对端地址、截断缓冲区长度回报及 accept 对端语义
均已通过原生 syscall 和 libc 回归。长期目标是在不修改
KDE/Qt/Plasma 上游源码的情况下运行 KDE；PT_INTERP 与真实 musl 1.2.5
动态 hello 已通过，主程序 execve 已改为按 ELF 段从 VFS 流式加载并通过
631 KiB 回归；dlopen 共享库的 General Dynamic __thread 也已通过
父子线程隔离回归，GNU 符号版本与 dlvsym 已覆盖函数和 TLS 重定位。
GNU IFUNC/IRELATIVE resolver 也已在 ring3 安全执行。同进程 loader 已用
按 TID 递归事务锁覆盖构造函数重入和四线程并发引用压力，
内核跨地址空间对象链表也采用短临界区保护。原生 Linux clone 与 clone3
的共享 VM 线程子集都可从真实 SYSCALL 返回点恢复新栈、FS/TLS 和 TID
生命周期；未修改 musl 1.2.5 的四线程 pthread_create/join、mutex 与静态 TLS
隔离已通过 QEMU；同一回归还覆盖条件变量等待/广播、读写锁、pthread_once、
realtime 绝对超时和 FPU 舍入环境继承。未修改 glibc 2.43 的真实动态 loader、
2.1 MiB libc.so.6、符号版本、malloc
及基础 pthread/静态 TLS 也已通过；轻量只读 procfs 的 self/exe、status、
maps、fd、meminfo 与 cpuinfo，以及 CPU/网络只读 sysfs 的目录枚举和动态值，
已由同一 glibc 程序验证；真实目录 fd 相对的 openat/newfstatat/readlinkat、
rename/renameat/renameat2(RENAME_NOREPLACE)
以及 ramfs/HBFS 目录整树改名已完成；打开目录 fd、cwd 和后代 watch 会随树
迁移。newfstatat 已支持 AT_EMPTY_PATH 与 AT_SYMLINK_NOFOLLOW；ramfs/HBFS
提供无堆分配、最多八层的相对/绝对符号链接解析及 symlinkat/readlinkat/lstat，
默认无链接时仍走单次 VFS 查表快路径。固定容量 inotify 的创建、修改、删除、自删除、成对移动 cookie、文件 watch
跟随改名、非阻塞读取与 poll/epoll 就绪也已通过原生 syscall QEMU 回归。用户态
page fault 现转换为同步 SIGSEGV：ring3 handler 可调用 mprotect 修复映射，
再由 rt_sigreturn 恢复完整通用寄存器并重试故障指令。原生 Linux fork
也已从 syscall 现场恢复子进程，并以每物理页引用计数和软件 PTE 位实现 4 KiB
COW；写故障只复制被修改页，单引用页直接恢复写权限，mprotect 与
MADV_DONTNEED 会先私有化。完整 TLS ABI、
复杂共享库程序和通用发行版 Linux 二进制
仍不属于已支持范围。
- 项目 ABI、文件格式和桌面接口仍可能在 beta 阶段变化。
- 真机驱动覆盖有限，QEMU E1000 + AHCI 是最稳定的验证组合。
- 自研网络栈和浏览器仍以基础兼容性为主，不能替代成熟浏览器。
- HIVE runtime 正从内核链接代码迁移为独立用户态服务。
- 不提供 Secure Boot、权限隔离和生产级安全保证。
beta5 pre5：HIVE Toolkit API 1.3、no-GUI 构建边界、浏览器/TLS 兼容性和模块化路线。beta4：新桌面、TinyCC、动态链接、BusyBox、网络栈和真机输入修复。beta3：桌面交互、任务栏、日历、字体、终端刷新与虚拟机启动改进。beta2：BIOS/UEFI 双 ISO、文件工作流、HBFS、系统自测与磁盘工具。beta1：CJK 输出、模块化 Shell、PS/2 输入和早期任务框架。
HBOS 使用 GNU General Public License v3.0 发布。