docs/developer/gsoc2010/index.mdwn

   1 [[!meta title="Google Summer of Code 2010"]]
   2
   3 [[!toc  levels=0]]
   4
   5 DragonFly BSD is planning to participate (pending acceptance) in the Google Summer of Code program for 2010.
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   7
   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
  19
  20 Meta information:
  21
  22 * Difficulty: ?
  23 * Contact point: ?
  24
  25 ---
  26
  27 ##### HAMMER Data dedup
  28 * Add a data de-duplication mechanism to HAMMER.
  29
  30 * Potential data matches using CRCs during pruning runs,
  31   verify duplicate data, collapse the B-Tree reference,
  32   and account for the additional ref in the allocator.
  33
  34 Meta information:
  35
  36 * Difficulty: Moderate
  37 * Contact point: dillon
  38
  39 ---
  40
  41 ##### Implement i386 32-bit ABI for x86_64 64-bit kernel
  42 * Add a 32-bit syscall table which translates 32-bit
  43   system calls to 64-bit
  44
  45 * Add support for 32 bit compatibility mode operation
  46   and ELF binary detection.
  47
  48 Meta information:
  49
  50 * Difficulty: Moderate
  51 * Contact point: dillon
  52
  53 ---
  54
  55 ##### Implement ARC algorithm for vnode free list
  56 * Vnode recycling is LRU and can't efficiently handle data sets which
  57   exceed the maxvnode limit.
  58
  59 Meta information:
  60
  61 * Difficulty: Modest
  62 * Contact point: dillon
  63
  64 ---
  65
  66 ##### Implement swapoff
  67 * We have swapon to add swap space, we need a swapoff to
  68   remove it.
  69
  70 Meta information:
  71
  72 * Difficulty: Modest
  73 * Contact point: dillon
  74
  75 ---
  76
  77 ##### Implement SHA-2 password encryption
  78 * Implement new default encryption for master.passwd
  79
  80 Meta information:
  81
  82 * Difficulty: Fairly easy
  83 * Contact point: dillon
  84
  85 ---
  86
  87 ##### Graphics Kernel Memory Manager Support ( GEM )
  88 * Support dealing with graphics NUMA in kernel space for modern graphics hardware
  89 * http://en.wikipedia.org/wiki/Graphics_Execution_Manager
  90
  91 Meta information:
  92
  93 * Difficulty: ?
  94 * Contact point: ?
  95
  96 ---
  97
  98 ##### Make DragonFly NUMA-aware
  99
 100 * Parse related ACPI tables
 101 * NUMA-aware memory allocation
 102 * References:
 103 [ACPI SLIT parser](http://mail-index.netbsd.org/tech-kern/2009/11/23/msg006518.html)
 104 [ACPI SRAT parser](http://mail-index.netbsd.org/tech-kern/2009/11/23/msg006517.html)
 105 [NetBSD NUMA diff](http://www.netbsd.org/~cegger/numa2.diff)
 106 [NetBSD NUMA x86 diff](http://www.netbsd.org/~cegger/numa_x86.diff)
 107
 108 Meta information:
 109
 110 * Difficulty: ?
 111 * Contact point: ?
 112
 113 ---
 114
 115 ##### Volume Management based on NetBSD's port of LVM2
 116
 117 NetBSD reimplemented Linux's device mapper (currently only implementing
 118 the linear, zero and error targets; Linux has support for a variety of
 119 targets, including crypt, stripe, snap, multipath) as dm(4). Device mapper
 120 provides the functionality on which to implement volume management; NetBSD
 121 has imported LVM2 (which is GPL), but it is possible to create different
 122 tools for volume management (e.g. IBM's EVMS was also built on top of device
 123 mapper).
 124
 125 The goal of this project is to port both the kernel code, dm(4), and the
 126 LVM2 userspace libraries and tools from NetBSD. If time remains, the
 127 student should also implement a proof of concept "stripe" target or, for the
 128 more ambitious, a "crypt" target.
 129
 130 A possible roadmap for this project would be
 131
 132 1. Port the dm(4) code
 133
 134     This code uses proplib instead of binary ioctls for communicating with
 135 userspace. Either port proplib, or convert the code to use ioctls.
 136
 137 1. Port the userspace tools
 138
 139     Integrate the tools in our source tree using a separate vendor branch, as
 140 is normally done for contrib software (see development(7)). Make any
 141 DragonFlyBSD-specific changes necessary.
 142
 143 1. (Optional) Implement either a "stripe" target or a crypt target.
 144
 145     The stripe target must be designed with robustness and extensibility in
 146 mind, though it is not required to go all the way. It should be flexible
 147 enough to allow for different RAID level implementations (at least 0, 1
 148 and 5). Additionally, it should be possible to keep an internal (i.e. part
 149 of the volume) log to speed up resyncing and parity checking. Implementing
 150 those features would be ideal, but is not required.
 151
 152     The crypt target must allow for different ciphers and cipher parameters and
 153 should make use of our in-kernel crypto infrastructure. It is probably
 154 necessary to do the encryption asynchronously which will require extending
 155 the current infrastructure.
 156
 157 Meta information:
 158
 159 * Difficulty: Medium
 160 * Contact point: Aggelos Economopoulos <aoiko@cc.ece.ntua.gr>
 161
 162 ---
 163
 164 ##### Make DragonflyBSD Tickless
 165 * 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.
 166 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.
 167 * http://hub.opensolaris.org/bin/view/Project+tickless/lbolt
 168
 169 Meta information:
 170
 171 * Difficulty: ?
 172 * Contact point: ?
 173
 174 ---
 175
 176 ##### Make the DragonflyBSD Dispatcher Power-aware
 177 * 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.
 178 * 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.
 179 * http://hub.opensolaris.org/bin/view/Project+tesla/CPUPM
 180
 181 Meta information:
 182
 183 * Difficulty: ?
 184 * Contact point: ?
 185
 186 ---
 187
 188 ##### Port DragonFly to ARM platform
 189
 190 Meta information:
 191
 192 * Difficulty: Extreme hard
 193 * Contact point: ?
 194
 195 ---
 196
 197 ##### Port valgrind to DragonFlyBSD
 198
 199 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.
 200
 201 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.
 202
 203 Meta information:
 204
 205 * Difficulty: Hard
 206 * Contact point: Aggelos Economopoulos <aoiko@cc.ece.ntua.gr>
 207
 208 ---
 209
 210 ##### Adapt pkgsrc to create a package system with dependency independence.
 211 * 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.
 212
 213 Meta information:
 214
 215 * Difficulty: ?
 216 * Contact point: ?
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 218 ---
 219
 220 ##### Implement virtio drivers on DragonFly to speed up DragonFly as a KVM guest
 221 * 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.
 222
 223 Meta information:
 224
 225 * Difficulty: ?
 226 * Contact point: ?
 227
 228 ---
 229
 230 ##### Port FUSE or PUFFS from FreeBSD/NetBSD
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 232 * http://www.netbsd.org/docs/puffs/
 233 * This would make many userspace filesystems available to DragonFly, e.g. sshfs to mention only one.
 234
 235 Meta information:
 236
 237 * Difficulty: Medium
 238 * Contact point: Michael Neumann <mneumann@ntecs.de>
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 240 ---
 241
 242 ##### Make vkernels checkpointable
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 244 * See checkpt(1).
 245 * Teach the checkpt syscall how to checkpoint multiple vmspaces.
 246 * Add code to the vkernel which gets triggered on SIGCKPT to dump/load e.g. the current state of network drivers.
 247 * This would allow us to save and restore or even migrate a complete DragonFly operating system running on the vkernel platform.
 248 This could be especially handy on laptops (if we'd get X11 operating in vkernels).
 249 * See also: http://www.dragonflybsd.org/docs/developer/CheckpointFeatures/
 250
 251 Meta information:
 252
 253 * Difficulty: Medium
 254 * Contact point: Michael Neumann <mneumann@ntecs.de>
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 256 ---
 257
 258 ##### HAMMER compression
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 260 * Compress blocks as they get written to disk.
 261 * Only file data (rec_type == DATA) should be compressed, not meta-data.
 262 * the CRC should be that of the uncompressed data.
 263 * ideally you'd need to associate the uncompressed data with the buffer cache buffer somehow, so that decompression is only performed once.
 264 * compression could be turned on a per-file or per-pfs basis.
 265 * gzip compression would be just fine at first.
 266
 267 Meta information:
 268
 269 * Difficulty: Medium
 270 * Contact point: Michael Neumann <mneumann@ntecs.de>
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 273
 274  (please add)