近日，由复旦大学计算机科学技术学院青年副研究员周喆、教授周扬帆、毕研翔和万俊鹏同学以及加州大学尔湾分校李洲老师合作的1篇论文被OSDI 2023（17th USENIX Symposium on Operating Systems Design and Implementation）提前批次接收，这是复旦大学首次在 OSDI 会议上以第一作者单位发表的学术成果，OSDI 会议将于2023年7月10日至12日在美国波士顿召开。
论文针对如何加速高频I/O任务这一问题展开研究，提出了用户态穿透（Userspace Bypass， UB）方案。该方案不仅能够大大加速高频I/O任务还能够适配现有的软件系统，具有极强的实用性。操作系统在内核态与用户态之间的切换会对高频I/O任务产生非常大的开销。这类开销在KPTI等安全防御机制打开后变得更大。现阶段的多种优化方案将内核从I/O路径中移除或者将多个I/O请求打包提交。然而这些方案与现有软件生态不兼容，需要开发人员重构大量的软件代码。
提出用户态穿透（Userspace Bypass， UB）方案用来加速高频I/O应用。UB利用软件错误隔离技术（SFI）透明地以在线的方式（JIT）将用户态代码翻译成对内核无害的指令，并在内核内直接执行，可以实现对高频I/O应用的加速，并且完全不需要修改应用程序，达到二进制级别的兼容性。测试结果显示，纯I/O线程最多可被加速88.3%。包括数据库软件Redis、网页服务器Nginx在内的网络空间的软件基础设施在不需要做任何修改的情况下都可获得最多10%以上的加速。未来待UB大规模部署后，数以亿计的云端服务器均可获得性能提升。
OSDI（操作系统设计与实现研讨会）是计算机系统领域顶级的国际学术会议之一，被誉为计算机系统领域的“奥斯卡”，汇集了全球学术界和产业界系统领域专业人士的前沿思考和突破性成果，拥有极高的学术地位和业界影响力。广泛应用与大数据处理、人工智能场景的MapReduce、Tensorflow等平台均发表于OSDI。OSDI的录用非常严格，平均每届仅录用30-40篇论文，其中来自中国大陆的第一作者论文更是屈指可数。
Zhe Zhou, Yanxiang Bi, Junpeng Wan, Yangfan Zhou, Zhou Li. Userspace Bypass: Accelerating Syscall-intensive Applications. The 17th USENIX Symposium on Operating Systems Design and Implementation (OSDI), 2023.
