Kill ultra fast boot. This is a wishlist item, not a soc project
[ikiwiki.git] / docs / developer / gsoc2010 / index.mdwn
1 [[!meta title="Google Summer of Code 2010"]]
2
3 [[!toc  levels=0]]
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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
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 ##### Security/Hardening improvements
116 * Encrypted swap/filesystems (From NetBSD or OpenBSD?)
117 * Extended toolchain hardening
118 * NX/XD support in kernel (at least for 64 bit kernels, DF doesn’t support PAE IIRC)
119 * More use of randomization (for example in PIDs)
120 * Port OpenBSD’s most recent malloc implementation as an option 
121
122 Meta information:
123
124 * Difficulty: ?
125 * Contact point: ?
126
127 ---
128
129 ##### Data Integrity Framework Implementation
130 * Something akin to what was done for Linux: http://oss.oracle.com/projects/data-integrity/
131
132 Meta information:
133
134 * Difficulty: ?
135 * Contact point: ?
136
137 ---
138
139 ##### Volume Management based on NetBSD's port of LVM2
140
141 NetBSD reimplemented Linux's device mapper (currently only implementing
142 the linear, zero and error targets; Linux has support for a variety of
143 targets, including crypt, stripe, snap, multipath) as dm(4). Device mapper
144 provides the functionality on which to implement volume management; NetBSD
145 has imported LVM2 (which is GPL), but it is possible to create different
146 tools for volume management (e.g. IBM's EVMS was also built on top of device
147 mapper).
148
149 The goal of this project is to port both the kernel code, dm(4), and the
150 LVM2 userspace libraries and tools from NetBSD. If time remains, the
151 student should also implement a proof of concept "stripe" target or, for the
152 more ambitious, a "crypt" target.
153
154 A possible roadmap for this project would be
155
156 1. Port the dm(4) code
157
158     This code uses proplib instead of binary ioctls for communicating with
159 userspace. Either port proplib, or convert the code to use ioctls.
160
161 1. Port the userspace tools
162
163     Integrate the tools in our source tree using a separate vendor branch, as
164 is normally done for contrib software (see development(7)). Make any
165 DragonFlyBSD-specific changes necessary.
166
167 1. (Optional) Implement either a "stripe" target or a crypt target.
168
169     The stripe target must be designed with robustness and extensibility in
170 mind, though it is not required to go all the way. It should be flexible
171 enough to allow for different RAID level implementations (at least 0, 1
172 and 5). Additionally, it should be possible to keep an internal (i.e. part
173 of the volume) log to speed up resyncing and parity checking. Implementing
174 those features would be ideal, but is not required.
175
176     The crypt target must allow for different ciphers and cipher parameters and
177 should make use of our in-kernel crypto infrastructure. It is probably
178 necessary to do the encryption asynchronously which will require extending
179 the current infrastructure.
180
181 Meta information:
182
183 * Difficulty: Medium
184 * Contact point: Aggelos Economopoulos <aoiko@cc.ece.ntua.gr>
185
186 ---
187
188 ##### Make DragonflyBSD Tickless
189 * 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.
190 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.
191 * http://hub.opensolaris.org/bin/view/Project+tickless/lbolt
192
193 Meta information:
194
195 * Difficulty: ?
196 * Contact point: ?
197
198 ---
199
200 ##### Make the DragonflyBSD Dispatcher Power-aware
201 * 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.
202 * 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.
203 * http://hub.opensolaris.org/bin/view/Project+tesla/CPUPM
204
205 Meta information:
206
207 * Difficulty: ?
208 * Contact point: ?
209
210 ---
211
212 ##### Port DragonFly to ARM platform
213
214 Meta information:
215
216 * Difficulty: Extreme hard
217 * Contact point: ?
218
219 ---
220
221 ##### Port valgrind to DragonFlyBSD
222
223 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.
224
225 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.
226
227 Meta information:
228
229 * Difficulty: Hard
230 * Contact point: Aggelos Economopoulos <aoiko@cc.ece.ntua.gr>
231
232 ---
233
234 ##### Adapt pkgsrc to create a package system with dependency independence.
235 * 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.
236
237 Meta information:
238
239 * Difficulty: ?
240 * Contact point: ?
241
242 ---
243
244 ##### Implement virtio drivers on DragonFly to speed up DragonFly as a KVM guest
245 * 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.
246
247 Meta information:
248
249 * Difficulty: ?
250 * Contact point: ?
251
252 ---
253
254 ##### Port FUSE or PUFFS from FreeBSD/NetBSD
255
256 * http://www.netbsd.org/docs/puffs/
257 * This would make many userspace filesystems available to DragonFly, e.g. sshfs to mention only one.
258
259 Meta information:
260
261 * Difficulty: Medium
262 * Contact point: Michael Neumann <mneumann@ntecs.de>
263
264 ---
265
266 ##### Make vkernels checkpointable
267
268 * See checkpt(1).
269 * Teach the checkpt syscall how to checkpoint multiple vmspaces.
270 * Add code to the vkernel which gets triggered on SIGCKPT to dump/load e.g. the current state of network drivers.
271 * This would allow us to save and restore or even migrate a complete DragonFly operating system running on the vkernel platform.
272 This could be especially handy on laptops (if we'd get X11 operating in vkernels).
273 * See also: http://www.dragonflybsd.org/docs/developer/CheckpointFeatures/
274
275 Meta information:
276
277 * Difficulty: Medium
278 * Contact point: Michael Neumann <mneumann@ntecs.de>
279
280 ---
281
282 ##### HAMMER compression
283
284 * Compress blocks as they get written to disk.
285 * Only file data (rec_type == DATA) should be compressed, not meta-data.
286 * the CRC should be that of the uncompressed data.
287 * ideally you'd need to associate the uncompressed data with the buffer cache buffer somehow, so that decompression is only performed once.
288 * compression could be turned on a per-file or per-pfs basis.
289 * gzip compression would be just fine at first.
290
291 Meta information:
292
293 * Difficulty: Medium
294 * Contact point: Michael Neumann <mneumann@ntecs.de>
295
296 ---
297
298  (please add)