Caffeinated 6.828：实验 7：最终的 JOS 项目

简介

对于最后的项目，你有两个选择：

• 继续使用你自己的 JOS 内核并做 实验 6，包括实验 6 中的一个挑战问题。（你可以随意地、以任何有趣的方式去扩展实验 6 或者 JOS 的任何部分，当然了，这不是课程规定的。）
• 在一个、二个或三个人组成的团队中，你选择去做一个涉及了你的 JOS 的项目。这个项目必须是涉及到与实验 6 相同或更大的领域（如果你是团队中的一员）。

目标是为了获得乐趣或探索更高级的 O/S 的话题；你不需要做最新的研究。

如果你做了你自己的项目，我们将根据你的工作量有多少、你的设计有多优雅、你的解释有多高明、以及你的解决方案多么有趣或多有创意来为你打分。我们知道时间有限，因此也不期望你能在本学期结束之前重写 Linux。要确保你的目标是合理的；合理地设定一个绝对可以实现的最小目标（即：控制你的实验 6 的规模），如果进展顺利，可以设定一个更大的目标。

如果你做了实验 6，我们将根据你是否通过了测试和挑战练习来为你打分。

交付期限

11 月 3 日：Piazza 讨论和 1、2、或 3 年级组选择（根据你的最终选择来定）。使用在 Piazza 上的 lab7 标记/目录。在 Piazza 上的文章评论区与其它人计论想法。使用这些文章帮你去找到有类似想法的其它学生一起组建一个小组。课程的教学人员将在 Piazza 上为你的项目想法给出反馈；如果你想得到更详细的反馈，可以与我们单独讨论。

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11 月 9 日：在 提交网站 上提交一个提议，只需要一到两个段落就可以。提议要包括你的小组成员列表、你的计划、以及明确的设计和实现打算。（如果你做实验 6，就不用做这个了）

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12 月 7 日：和你的简短报告一起提交源代码。将你的报告放在与名为 “README.pdf” 的文件相同的目录下。由于你只是这个实验任务小组中的一员，你可能需要去使用 git 在小组成员之间共享你的项目代码。因此你需要去决定哪些源代码将作为你的小组项目的共享起始点。一定要为你的最终项目去创建一个分支，并且命名为 lab7。（如果你做了实验 6，就按实验 6 的提交要求做即可。）

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12 月 11 日这一周：简短的课堂演示。为你的 JOS 项目准备一个简短的课堂演示。为了你的项目演示，我们将提供一个投影仪。根据小组数量和每个小组选择的项目类型，我们可能会限制总的演讲数，并且有些小组可能最终没有机会上台演示。

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12 月 11 日这一周：助教们验收。向助教演示你的项目，因此我们可能会提问一些问题，去了解你所做的一些细节。

项目想法

如果你不做实验 6，下面是一个启迪你的想法列表。但是，你应该大胆地去实现你自己的想法。其中一些想法只是一个开端，并且本身不在实验 6 的领域内，并且其它的可能是在更大的领域中。

• 使用 x86 虚拟机支持 去构建一个能够运行多个访客系统（比如，多个 JOS 实例）的虚拟机监视器。
• 使用 Intel SGX 硬件保护机制做一些有用的事情。这是使用 Intel SGX 的最新的论文。
• 让 JOS 文件系统支持写入、文件创建、为持久性使用日志、等等。或许你可以从 Linux EXT3 上找到一些启示。
• 从 软更新、WAFL、ZFS、或其它较高级的文件系统上找到一些使用文件系统的想法。
• 给一个文件系统添加快照功能，以便于用户能够查看过去的多个时间点上的文件系统。为了降低空间使用量，你或许要使用一些写时复制技术。
• 使用分页去提供实时共享的内存，来构建一个 分布式的共享内存（DSM）系统，以便于你在一个机器集群上运行多线程的共享内存的并行程序。当一个线程尝试去访问位于另外一个机器上的页时，页故障将给 DSM 系统提供一个机会，让它基于网络去从当前存储这个页的任意一台机器上获取这个页。
• 允许进程在机器之间基于网络进行迁移。你将需要做一些关于一个进程状态的多个片段方面的事情，但是由于在 JOS 中许多状态是在用户空间中，它或许从 Linux 上的进程迁移要容易一些。
• 在 JOS 中实现 分页 到磁盘，这样那个进程使用的内存就可以大于真实的内存。使用交换空间去扩展你的内存。
• 为 JOS 实现文件的 mmap()。
• 使用 xfi 将一个进程的代码沙箱化。
• 支持 x86 的 2MB 或 4MB 的页大小。
• 修改 JOS 让内核支持进程内的线程。从查看 课堂上的 uthread 任务 去开始。实现调度器触发将是实现这个项目的一种方式。
• 在 JOS 的内核中或文件系统中（实现多线程之后），使用细粒度锁或无锁并发。Linux 内核使用 读复制更新 去执行无需上锁的读取操作。通过在 JOS 中实现它来探索 RCU，并使用它去支持无锁读取的名称缓存。
• 实现 外内核论文 中的想法。例如包过滤器。
• 使 JOS 拥有软实时行为。用它来辨识一些应用程序时非常有用。
• 使 JOS 运行在 64 位 CPU 上。这包括重设计虚拟内存让它使用 4 级页表。有关这方面的文档，请查看 参考页。
• 移植 JOS 到一个不同的微处理器。这个 osdev wiki 或许对你有帮助。
• 为 JOS 系统增加一个“窗口”系统，包括图形驱动和鼠标。有关这方面的文档，请查看 参考页。sqrt(x) 就是一个 JOS “窗口” 系统的示例。
• 在 JOS 中实现 dune，以提供特权硬件指令给用户空间应用程序。
• 写一个用户级调试器，添加类似跟踪的功能；硬件寄存器概要（即：Oprofile）；调用跟踪等等。
• 为（静态的）Linux 可运行程序做一个二进制仿真。

via: https://pdos.csail.mit.edu/6.828/2018/labs/lab7/

作者：csail.mit 选题：lujun9972 译者：qhwdw 校对：wxy

本文由 LCTT 原创编译，Linux中国 荣誉推出