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智核 – Agent Operating System

Agent 即进程,推理即计算,记忆即文件系统。


简介

智核(AOS)是一个独立的操作系统内核,以 AI Agent 为一等公民,用 Rust 从零构建。

AOS 不是运行在 Linux/macOS/Windows 之上的中间件,而是与它们并列的第四类操作系统——为 AI Agent 的自主运行而设计,而非为人类的手动操作而设计。


设计哲学

传统操作系统的核心假设是"人坐在机器前操作"。AOS 的核心假设是:执行者是 AI Agent,而非人类编写的程序。

传统 OSAOS
核心抽象:进程 + 文件核心抽象:Agent + 记忆
调度资源:CPU 时间片调度资源:推理算力 + Token 预算
安全模型:用户/组/权限位安全模型:Capability-based
交互模式:人 → 程序 → 结果交互模式:人 → 意图 → Agent 自主执行

系统架构

AOS 采用微内核架构,内核只做最小必要的事,推理引擎、驱动等全部运行在用户态。

┌─────────────────────────────────────────────┐
│ 用户层 │
│ PersonalAgent(用户的代理身份) │
│ 应用 Agent · 工具 Agent · 协作 Agent │
├─────────────────────────────────────────────┤
│ 用户态服务 │
│ 推理引擎 · 记忆文件系统 · 设备驱动 │
│ AgentPack 模块系统 · AOS Hub │
├─────────────────────────────────────────────┤
│ AOS 微内核 (Rust) │
│ Agent 生命周期 · IPC · Capability 管控 │
│ 资源预算执行 · 中断/异常 · 最小内存管理 │
├─────────────────────────────────────────────┤
│ 硬件 │
│ CPU · GPU/NPU · 传感器 · 执行器 · 存储 │
└─────────────────────────────────────────────┘

微内核职责

内核只负责以下机制,不包含任何策略:

  • Agent 生命周期管理 — 创建 / 销毁 / 挂起 / 恢复
  • IPC(进程间通信) — Agent 间消息传递的唯一通道
  • Capability 权限管理 — Agent 能调用哪些 Tool,由内核强制执行
  • 资源预算强制执行 — 算力 / 内存 / Token 配额的硬限制
  • 中断与异常处理 — 基础硬件抽象
  • 最小内存管理 — 页表、地址空间隔离

推理引擎、设备驱动、文件系统等全部在用户态运行。推理服务崩溃时,内核可以安全地重启它,不会导致系统崩溃。

Agent 原语

Agent 是 AOS 的一等公民,类似传统 OS 中的进程:

structAgent{identity:AgentId,// 身份与权限model_context:ModelRef,// 模型状态引用memory:MemoryHandle,// 持久化记忆(短期 + 长期)tools:CapabilitySet,// 可调用的系统能力goal:Goal,// 当前目标(替代 program counter)budget:ResourceBudget,// 算力/Token/时间预算}

推理架构

AOS 将推理引擎与内核完全解耦,支持灵活的推理后端:

  • 本地推理 — 通过用户态驱动访问 GPU/NPU,运行量化模型
  • 远程推理 — 将推理请求卸载到云端 API
  • 混合推理 — 本地小模型做快速决策,复杂任务卸载到远程

内核不关心推理在哪里发生,只管理 Agent 的生命周期和资源预算。


核心能力

Agent 自主协作

多个 Agent 通过内核 IPC 直接通信、分工协作,无需人类中介:

用户: "帮我整理实验数据并生成报告"
Planner Agent → 拆解任务
├→ DataSci Agent → 分析数据、生成统计
├→ Writer Agent → 撰写文字、组织结构
└→ Critic Agent → 审查一致性与准确性

Agent 即用户

Personal Agent 是用户在 AOS 中的常驻代理身份:

  • 理解用户偏好、习惯和目标
  • 代替用户与其他 Agent 交互
  • 在用户不在场时持续工作
  • 多个 Personal Agent 可互相协作,形成组织级协作

能力动态合成

当系统不具备某项能力时,可从 AOS Hub 动态拉取 AgentPack 模块,按需组合成新的 Agent。类似动态链接库,但链接的不是函数,而是能力。

安全与隔离

  • Capability-based 安全模型 — Agent 只能使用被显式授予的 Tool
  • 资源预算硬限制 — 防止 Agent 无限消耗算力
  • Safety Agent — 特权监督 Agent,可覆盖任何其他 Agent 的决策
  • 内核级地址空间隔离 — 单个 Agent 崩溃不影响系统

目标硬件平台

AOS 微内核本身极为轻量,硬件需求取决于用户态推理服务的配置:

场景最低配置
开发/调试(QEMU)x86-64 / ARM64, 4 核, 32GB RAM, 8GB VRAM GPU
边缘/嵌入式ARM/RISC-V + 专用 NPU, 512MB-2GB RAM
机器人平台ARM64 + NPU, 8GB+ RAM, 实时传感器接口

应用场景

自主软件开发

Agent 群组自主完成从需求分析到代码审查的完整开发流程。

机器人自主控制

AOS 天然适合机器人平台——Agent 即进程的设计让感知、规划、运动控制、安全监督等模块作为独立 Agent 运行,通过内核 IPC 实现微秒级协作,无需 ROS 等中间件层。

自适应系统管理

系统自我监控、自我维护,无需人工运维。

多模态创作协作

多个专业 Agent 协同完成跨领域创作任务(数据分析 + 写作 + 可视化)。


技术栈

  • 内核语言: Rust(内存安全、零开销抽象、并发安全)
  • 目标架构: x86-64 / ARM64(初期),RISC-V(计划中)
  • 引导方式: UEFI
  • 开发环境: QEMU/KVM 虚拟机

设计参考

项目参考价值
Redox OSRust 微内核 OS 的先驱实现
AsterinasRust 编写的生产级 Linux 替代方案
seL4形式化验证微内核,Capability 安全模型参考
OpenClaw应用层 Agent 协作框架,验证了 Agent 自主协作的可行性

许可证

AOS 采用分层许可模型:

  • 内核api/, hal/, kernel/, init/)— GPL v2.0
  • 用户态服务userspace/, examples/, tools/)— Apache 2.0
  • AgentPack 生态 — 开发者自选许可

系统调用接口(AOS ABI)为许可边界。详见 LICENSING.md


项目状态

🚧 早期设计阶段 — 欢迎参与讨论与贡献


命名

  • 中文全称: 智能代理操作系统
  • 简称: 智核(Zhì Hé)
  • 英文: Agent Operating System (AOS)

About

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