docs/developer/gsoc2010/index.mdwn

   1 [[!meta title="Google Summer of Code 2010"]]
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   3 [[!toc  levels=2]]
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   5 DragonFly BSD is planning to participate (pending acceptance) in the Google Summer of Code program for 2010.
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   8 Have a look at our SoC pages from [[2008|docs/developer/GoogleSoC2008/]] and [[2009|docs/developer/gsoc2009]] to get an overview about prior year's projects.  The [Projects Page](/docs/developer/ProjectsPage/) is also a potential source of ideas.
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  11 For more details on Google's Summer of Code: [Google's SoC page](http://socghop.appspot.com/)
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  14 #### Project ideas
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  16 ##### VFS Quota System
  17 1. Kernel and quota support in the VFS layer
  18 1. Filesystem-agnostic quota support tools for userland
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  20 Meta information:
  21
  22 * Difficulty: ?
  23 * Contact point: ?
  24
  25 ---
  26
  27 ##### Ultra Fast Boot & Shutdown Speed
  28 * Be competitive with GNU/Linux, OSX & MS Windows refinements in this area.
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  30 Meta information:
  31
  32 * Difficulty: ?
  33 * Contact point: ?
  34
  35 ---
  36
  37 ##### Graphics Kernel Memory Manager Support ( GEM )
  38 * Support dealing with graphics NUMA in kernel space for modern graphics hardware
  39 * http://en.wikipedia.org/wiki/Graphics_Execution_Manager
  40
  41 Meta information:
  42
  43 * Difficulty: ?
  44 * Contact point: ?
  45
  46 ---
  47
  48 ##### Make DragonFly NUMA-aware
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  50 * Parse related ACPI tables
  51 * NUMA-aware memory allocation
  52 * References:
  53 [ACPI SLIT parser](http://mail-index.netbsd.org/tech-kern/2009/11/23/msg006518.html)
  54 [ACPI SRAT parser](http://mail-index.netbsd.org/tech-kern/2009/11/23/msg006517.html)
  55 [NetBSD NUMA diff](http://www.netbsd.org/~cegger/numa2.diff)
  56 [NetBSD NUMA x86 diff](http://www.netbsd.org/~cegger/numa_x86.diff)
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  58 Meta information:
  59
  60 * Difficulty: ?
  61 * Contact point: ?
  62
  63 ---
  64
  65 ##### Security/Hardening improvements
  66 * Encrypted swap/filesystems (From NetBSD or OpenBSD?)
  67 * Extended toolchain hardening
  68 * NX/XD support in kernel (at least for 64 bit kernels, DF doesn’t support PAE IIRC)
  69 * More use of randomization (for example in PIDs)
  70 * Port OpenBSD’s most recent malloc implementation as an option
  71
  72 Meta information:
  73
  74 * Difficulty: ?
  75 * Contact point: ?
  76
  77 ---
  78
  79 ##### Data Integrity Framework Implementation
  80 * Something akin to what was done for Linux: http://oss.oracle.com/projects/data-integrity/
  81
  82 Meta information:
  83
  84 * Difficulty: ?
  85 * Contact point: ?
  86
  87 ---
  88
  89 ##### Volume Management based on NetBSD's port of LVM2
  90
  91 NetBSD reimplemented Linux's device mapper (currently only implementing
  92 the linear, zero and error targets; Linux has support for a variety of
  93 targets, including crypt, stripe, snap, multipath) as dm(4). Device mapper
  94 provides the functionality on which to implement volume management; NetBSD
  95 has imported LVM2 (which is GPL), but it is possible to create different
  96 tools for volume management (e.g. IBM's EVMS was also built on top of device
  97 mapper).
  98
  99 The goal of this project is to port both the kernel code, dm(4), and the
 100 LVM2 userspace libraries and tools from NetBSD. If time remains, the
 101 student should also implement a proof of concept "stripe" target or, for the
 102 more ambitious, a "crypt" target.
 103
 104 A possible roadmap for this project would be
 105
 106 1. Port the dm(4) code
 107
 108     This code uses proplib instead of binary ioctls for communicating with
 109 userspace. Either port proplib, or convert the code to use ioctls.
 110
 111 1. Port the userspace tools
 112
 113     Integrate the tools in our source tree using a separate vendor branch, as
 114 is normally done for contrib software (see development(7)). Make any
 115 DragonFlyBSD-specific changes necessary.
 116
 117 1. (Optional) Implement either a "stripe" target or a crypt target.
 118
 119     The stripe target must be designed with robustness and extensibility in
 120 mind, though it is not required to go all the way. It should be flexible
 121 enough to allow for different RAID level implementations (at least 0, 1
 122 and 5). Additionally, it should be possible to keep an internal (i.e. part
 123 of the volume) log to speed up resyncing and parity checking. Implementing
 124 those features would be ideal, but is not required.
 125
 126     The crypt target must allow for different ciphers and cipher parameters and
 127 should make use of our in-kernel crypto infrastructure. It is probably
 128 necessary to do the encryption asynchronously which will require extending
 129 the current infrastructure.
 130
 131 Meta information:
 132
 133 * Difficulty: Medium
 134 * Contact point: Aggelos Economopoulos <aoiko@cc.ece.ntua.gr>
 135
 136 ---
 137
 138 ##### Make DragonflyBSD Tickless
 139 * By default, the clock cyclic fires at 100 Hz, regardless of whether or not any timeouts/callouts are scheduled to fire/expire. This is suboptimal from a power efficiency standpoint, as at least one of the system's CPUs never become quiescent/idle enough to be brought into a low power state.
 140 This work involves re-implementing the services presently provided by clock() in a tickless (or event based) fashion, eliminating the need for the system to "wake up", only to realize that there's nothing to do on an otherwise idle system.
 141 * http://hub.opensolaris.org/bin/view/Project+tickless/lbolt
 142
 143 Meta information:
 144
 145 * Difficulty: ?
 146 * Contact point: ?
 147
 148 ---
 149
 150 ##### Make the DragonflyBSD Dispatcher Power-aware
 151 * CPU power management as it it implemented today is relatively isolated from the rest of the system. As such, it is forced to periodically poll to measure the utilization of the system's CPU resources.
 152 * This project extends the kernel's existing topology aware scheduling facility to bring "power domain" awareness to the dispatcher. With this awareness in place, the dispatcher can implement coalescence dispatching policy to consolidate utilization onto a smaller subset of CPU domains, freeing up other domains to be power managed. In addition to being domain aware, the dispatcher will also tend to prefer to utilize domains already running at higher power/performance states...this will increase the duration and extent to which domains can remain quiescent, improving the kernel's ability to take advantage of features like deep C-states. Because the dispatcher will track power domain utilization along the way, it can drive active domain state changes in an event driven fashion, eliminating the need for the CPUPM subsystem to poll.
 153 * http://hub.opensolaris.org/bin/view/Project+tesla/CPUPM
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 155 Meta information:
 156
 157 * Difficulty: ?
 158 * Contact point: ?
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 160 ---
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 162 ##### Port DragonFly to ARM platform
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 164 Meta information:
 165
 166 * Difficulty: ?
 167 * Contact point: ?
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 171 ##### Port valgrind to DragonFlyBSD
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 173 Valgrind is a very useful tool on a system like DragonFly that's under heavy development. Since valgrind is very target specific, a student doing the port will have to get acquainted with many low level details of the system libraries and the user<->kernel interface (system calls, signal delivery, threading...). This is a project that should appeal to aspiring systems programmers. Ideally, we would want the port to be usable with vkernel processes, thus enabling complex checking of the core kernel code.
 174
 175 The goal of this project is to port valgrind to the DragonFlyBSD platform so that at least the memcheck tool runs sufficiently well to be useful. This is in itself a challenging task. If time remains, the student should try to get at least a trivial valgrind tool to work on a vkernel process.
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 177 Meta information:
 178
 179 * Difficulty: Hard
 180 * Contact point: Aggelos Economopoulos <aoiko@cc.ece.ntua.gr>
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 182 ---
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 184 ##### Adapt pkgsrc to create a package system with dependency independence.
 185 * Create a set of tools that modifies how the pkgsrc packages are installed, allowing for the ability to upgrade individual packages, without stopping applications that depend on said packages from working. One method of achieving this is detailed at http://www.dragonflybsd.org/goals/#packages but other methods may be possible. PC-BSD have written a tool called PBI Builder which modifies FreeBSD ports for their dependency independence PBI system, this could be used as a starting point for the DragonFly BSD tools.
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 187 Meta information:
 188
 189 * Difficulty: ?
 190 * Contact point: ?
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 192 ---
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 194 ##### Implement virtio drivers on DragonFly to speed up DragonFly as a KVM guest
 195 * As virtualization is coming more and more and KVM will be a strong player in that field, it might be a good idea to be the first BSD to have a virtio implementation that enables us to run at a better speed in comparison to the other BSDs and maybe close to Linux on this virtualization platform.
 196
 197 Meta information:
 198
 199 * Difficulty: ?
 200 * Contact point: ?
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 204 ##### Port FUSE or PUFFS from FreeBSD/NetBSD
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 206 * http://www.netbsd.org/docs/puffs/
 207 * This would make many userspace filesystems available to DragonFly, e.g. sshfs to mention only one.
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 209 Meta information:
 210
 211 * Difficulty: ?
 212 * Contact point: ?
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 216 ##### Make vkernels checkpointable
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 218 * See checkpt(1).
 219 * Teach the checkpt syscall how to checkpoint multiple vmspaces.
 220 * Add code to the vkernel which gets triggered on SIGCKPT to dump/load e.g. the current state of network drivers.
 221 * This would allow us to save and restore or even migrate a complete DragonFly operating system running on the vkernel platform.
 222 This could be especially handy on laptops (if we'd get X11 operating in vkernels).
 223 * See also: http://www.dragonflybsd.org/docs/developer/CheckpointFeatures/
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 225 Meta information:
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 227 * Difficulty: ?
 228 * Contact point: ?
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 232 ##### HAMMER compression
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 234 * Compress blocks as they get written to disk.
 235 * Only file data (rec_type == DATA) should be compressed, not meta-data.
 236 * the CRC should be that of the uncompressed data.
 237 * ideally you'd need to associate the uncompressed data with the buffer cache buffer somehow, so that decompression is only performed once.
 238 * compression could be turned on a per-file or per-pfs basis.
 239 * gzip compression would be just fine at first.
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 241 Meta information:
 242
 243 * Difficulty: ?
 244 * Contact point: ?
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 248  (please add)