docs/developer/gsoc2010/index.mdwn

   1 [[!meta title="Google Summer of Code 2010"]]
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   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 * Create a new kernel subsystem to manage quota's in a filesystem agnostic manner by interfacing with the kernel VFS layer.
  18 * Create filesystem-agnostic quota support tools for userland that obtain information in the same manner as eg: du(1) instead of parsing the filesystem internals directly as the existing quota tools do (see quotacheck(8), repquota(8), edquota(8), ...).
  19 * The quota file storage can be modeled after the existing UFS code that does the same, but should use the more general bytes, files and/or directories metrics instead of the somewhat UFS-specific blocks and inodes.
  20
  21 Meta information:
  22
  23 * Difficulty: Moderate
  24 * Contact point: Samuel J. Greear <sjg@thesjg.com>
  25
  26 ---
  27
  28 ##### HAMMER Data dedup
  29 * Add a data de-duplication mechanism to HAMMER.
  30
  31 * Potential data matches using CRCs during pruning runs,
  32   verify duplicate data, collapse the B-Tree reference,
  33   and account for the additional ref in the allocator.
  34
  35 Meta information:
  36
  37 * Difficulty: Moderate
  38 * Contact point: dillon
  39
  40 ---
  41
  42 ##### Implement i386 32-bit ABI for x86_64 64-bit kernel
  43 * Add a 32-bit syscall table which translates 32-bit
  44   system calls to 64-bit
  45
  46 * Add support for 32 bit compatibility mode operation
  47   and ELF binary detection.
  48
  49 Meta information:
  50
  51 * Difficulty: Moderate
  52 * Contact point: dillon
  53
  54 ---
  55
  56 ##### Implement ARC algorithm for vnode free list
  57 * Vnode recycling is LRU and can't efficiently handle data sets which
  58   exceed the maxvnode limit.
  59
  60 Meta information:
  61
  62 * Difficulty: Modest
  63 * Contact point: dillon
  64
  65 ---
  66
  67 ##### Implement swapoff
  68 * We have swapon to add swap space, we need a swapoff to
  69   remove it.
  70
  71 Meta information:
  72
  73 * Difficulty: Modest
  74 * Contact point: dillon
  75
  76 ---
  77
  78 ##### Implement SHA-2 password encryption
  79 * Implement new default encryption for master.passwd
  80
  81 Meta information:
  82
  83 * Difficulty: Fairly easy
  84 * Contact point: dillon
  85
  86 ---
  87
  88 ##### Graphics Kernel Memory Manager Support ( GEM )
  89 * Support dealing with graphics NUMA in kernel space for modern graphics hardware
  90 * http://en.wikipedia.org/wiki/Graphics_Execution_Manager
  91
  92 Meta information:
  93
  94 * Difficulty: ?
  95 * Contact point: ?
  96
  97 ---
  98
  99 ##### Make DragonFly NUMA-aware
 100
 101 * Parse related ACPI tables
 102 * NUMA-aware memory allocation
 103 * References:
 104 [ACPI SLIT parser](http://mail-index.netbsd.org/tech-kern/2009/11/23/msg006518.html)
 105 [ACPI SRAT parser](http://mail-index.netbsd.org/tech-kern/2009/11/23/msg006517.html)
 106 [NetBSD NUMA diff](http://www.netbsd.org/~cegger/numa2.diff)
 107 [NetBSD NUMA x86 diff](http://www.netbsd.org/~cegger/numa_x86.diff)
 108
 109 Meta information:
 110
 111 * Difficulty: ?
 112 * Contact point: ?
 113
 114 ---
 115
 116 ##### Volume Management based on NetBSD's port of LVM2
 117
 118 NetBSD reimplemented Linux's device mapper (currently only implementing
 119 the linear, zero and error targets; Linux has support for a variety of
 120 targets, including crypt, stripe, snap, multipath) as dm(4). Device mapper
 121 provides the functionality on which to implement volume management; NetBSD
 122 has imported LVM2 (which is GPL), but it is possible to create different
 123 tools for volume management (e.g. IBM's EVMS was also built on top of device
 124 mapper).
 125
 126 The goal of this project is to port both the kernel code, dm(4), and the
 127 LVM2 userspace libraries and tools from NetBSD. If time remains, the
 128 student should also implement a proof of concept "stripe" target or, for the
 129 more ambitious, a "crypt" target.
 130
 131 A possible roadmap for this project would be
 132
 133 1. Port the dm(4) code
 134
 135     This code uses proplib instead of binary ioctls for communicating with
 136 userspace. Either port proplib, or convert the code to use ioctls.
 137
 138 1. Port the userspace tools
 139
 140     Integrate the tools in our source tree using a separate vendor branch, as
 141 is normally done for contrib software (see development(7)). Make any
 142 DragonFlyBSD-specific changes necessary.
 143
 144 1. (Optional) Implement either a "stripe" target or a crypt target.
 145
 146     The stripe target must be designed with robustness and extensibility in
 147 mind, though it is not required to go all the way. It should be flexible
 148 enough to allow for different RAID level implementations (at least 0, 1
 149 and 5). Additionally, it should be possible to keep an internal (i.e. part
 150 of the volume) log to speed up resyncing and parity checking. Implementing
 151 those features would be ideal, but is not required.
 152
 153     The crypt target must allow for different ciphers and cipher parameters and
 154 should make use of our in-kernel crypto infrastructure. It is probably
 155 necessary to do the encryption asynchronously which will require extending
 156 the current infrastructure.
 157
 158 Meta information:
 159
 160 * Difficulty: Medium
 161 * Contact point: Aggelos Economopoulos <aoiko@cc.ece.ntua.gr>
 162
 163 ---
 164
 165 ##### Make DragonflyBSD Tickless
 166 * 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.
 167 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.
 168 * http://hub.opensolaris.org/bin/view/Project+tickless/lbolt
 169
 170 Meta information:
 171
 172 * Difficulty: ?
 173 * Contact point: ?
 174
 175 ---
 176
 177 ##### Make the DragonflyBSD Dispatcher Power-aware
 178 * 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.
 179 * 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.
 180 * http://hub.opensolaris.org/bin/view/Project+tesla/CPUPM
 181
 182 Meta information:
 183
 184 * Difficulty: ?
 185 * Contact point: ?
 186
 187 ---
 188
 189 ##### Port DragonFly to ARM platform
 190
 191 Meta information:
 192
 193 * Difficulty: Extreme hard
 194 * Contact point: ?
 195
 196 ---
 197
 198 ##### Port valgrind to DragonFlyBSD
 199
 200 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.
 201
 202 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.
 203
 204 Meta information:
 205
 206 * Difficulty: Hard
 207 * Contact point: Aggelos Economopoulos <aoiko@cc.ece.ntua.gr>
 208
 209 ---
 210
 211 ##### Adapt pkgsrc to create a package system with dependency independence.
 212 * 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.
 213
 214 Meta information:
 215
 216 * Difficulty: ?
 217 * Contact point: ?
 218
 219 ---
 220
 221 ##### Implement virtio drivers on DragonFly to speed up DragonFly as a KVM guest
 222 * 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.
 223
 224 Meta information:
 225
 226 * Difficulty: ?
 227 * Contact point: ?
 228
 229 ---
 230
 231 ##### Port FUSE or PUFFS from FreeBSD/NetBSD
 232
 233 * http://www.netbsd.org/docs/puffs/
 234 * This would make many userspace filesystems available to DragonFly, e.g. sshfs to mention only one.
 235
 236 Meta information:
 237
 238 * Difficulty: Medium
 239 * Contact point: Michael Neumann <mneumann@ntecs.de>
 240
 241 ---
 242
 243 ##### Make vkernels checkpointable
 244
 245 * See checkpt(1).
 246 * Teach the checkpt syscall how to checkpoint multiple vmspaces.
 247 * Add code to the vkernel which gets triggered on SIGCKPT to dump/load e.g. the current state of network drivers.
 248 * This would allow us to save and restore or even migrate a complete DragonFly operating system running on the vkernel platform.
 249 This could be especially handy on laptops (if we'd get X11 operating in vkernels).
 250 * See also: http://www.dragonflybsd.org/docs/developer/CheckpointFeatures/
 251
 252 Meta information:
 253
 254 * Difficulty: Medium
 255 * Contact point: Michael Neumann <mneumann@ntecs.de>
 256
 257 ---
 258
 259 ##### HAMMER compression
 260
 261 * Compress blocks as they get written to disk.
 262 * Only file data (rec_type == DATA) should be compressed, not meta-data.
 263 * the CRC should be that of the uncompressed data.
 264 * ideally you'd need to associate the uncompressed data with the buffer cache buffer somehow, so that decompression is only performed once.
 265 * compression could be turned on a per-file or per-pfs basis.
 266 * gzip compression would be just fine at first.
 267
 268 Meta information:
 269
 270 * Difficulty: Medium
 271 * Contact point: Michael Neumann <mneumann@ntecs.de>
 272
 273 ---
 274
 275  (please add)