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os tutorial summer of code 2020

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Yu Chen edited this page Jun 24, 2021 · 3 revisions

OS Tutorial Summer of Code 2020

欢迎在校学生在2020年暑假参加鹏城实验室与清华大学举办的OS Tutorial Summer of Code 2020活动（7月4日～8月31日），本次活动分为两个阶段rCore Labs Tutorial（7月4日～7月31日）和zCore操作系统实践与研究（8月1日～8月31日） ,主要是对用Rust语言进行OS研发开展学习、交流与探索。

如有兴趣参加，请发个人简历给 yuchen AT tsinghua.edu.cn 并填写调查问卷，获得邀请后，将开始参与如下面所示的rCore Labs Tutorial活动。完成本次活动第一阶段（7月4日～7月31日）的同学如果通过review，将获得鹏城实验室资助到鹏城实验室进行为期一个月的第二阶段（8月1日～8月31日）的OS实习，开展zCore操作系统实践与研究。

目标：

探索把现代系统语言Rust和灵活开放的系统结构RISC-V带入到操作系统的架构与设计的创新中来，思考未来的操作系统应该是什么样。

宗旨：

希望本活动的组织，能为操作系统爱好者提供一个活跃的开源社区环境，为对Rust、RISC-V和操作系统感兴趣的人士营造一个平等的学习与交流空间，吸引更多对操作系统感兴趣的人士参与。

相关信息：

每日学习情况汇总

第一阶段考核成绩

  • 每日学习记录情况 (25%)
  • 在issues上的提问和回答问题情况，Pull Request提交情况 (25%)
  • step 0 要求的编程代码的完成情况 (25%)
  • step 2 rcore tutorial的通过要求完成情况 (25%)

交流时间安排

  • 第一次线上交流时间安排：16:00~17:00, 2020.07.12(星期天)，方式：腾讯会议；要求参加学习的同学在7月12日上午10点前把rust学习相关的问题发在https://github.com/rcore-os/rCore-Tutorial/issues 上，填写第一次调查问卷，便于助教和老师能够提前看到和做相关准备。

    • 请在会前提前观看视频：王润基：RUST OS开发历程与心得体会
    • 交流内容：基于腾讯会议：2020/7/12 16:00-18:30
      • 陈向群老师讲解OS实习方法的指导建议
      • 向勇老师介绍OS实习的统计信息
      • 5位实习学生介绍学习经验和体会
      • 学生与助教老师的问答环节
      • 张汉东老师介绍Rust语言的特征与掌握Rust语言大局观和学习方法
      • 王润基助教和吴一凡助教对OS实习的建议
      • 向勇老师和陈渝老师介绍下一阶段的OS实习内容和注意事项

  • 第二次线上交流时间安排：16:00~17:30, 2020.07.19(星期天)，方式：腾讯会议；要求参加学习的同学在7月19日上午10点前把rust学习相关的问题发在https://github.com/rcore-os/rCore-Tutorial/issues 上。

    • 请在会前提前观看视频：David Patterson：计算机体系结构新黄金时代：历史、挑战和机遇

    • 交流内容：基于腾讯会议：2020/7/19 16:00-17:30

      • 鹏城实验室杨沙洲老师介绍鹏程实验室系统方面的研究现状
      • 国科大蒋德钧老师介绍基于RISC-V的OS本科课程教学情况
      • 涂轶翔、赵成钢助教介绍rcore tutorial的lab实验练习内容
      • 部分实习学生介绍学习经验和体会&学生与助教老师的问答

  • 第二次线上交流时间安排：16:00~17:30, 2020.07.26(星期天)，方式：腾讯会议；

    • 交流内容：基于腾讯会议：2020/7/26 16:00-17:30
      • 老师介绍第二阶段鹏城实验室实习的准备工作
      • 学生提问与交流
注意： 陈渝 邀请您参加腾讯会议
会议主题：OS实习第三次在线交流
会议时间：2020/7/26 16:00-17:30

点击链接入会，或添加至会议列表：
https://meeting.tencent.com/s/olT41sDslEkE

会议 ID：936 338 930

手机一键拨号入会
+8675536550000,,936338930# (中国大陆)
+85230018898,,,2,936338930# (中国香港)

根据您的位置拨号
+8675536550000 (中国大陆)
+85230018898 (中国香港)

课程准备

step 0 自学rust编程（大约7天）

7天内高效学习 Rust 建议：

前提条件： 要求有基本数据结构，算法基础，相对了解或熟悉C/C++/Java等编程.

  1. 通过阅读和练习 《 Rust by Example 》) ，全面梳理一遍 Rust 语法。期间可参考书目：（《Rust权威指南》（即官方 Rust Book 中译本）、《Rust编程之道》第二章 、《深入浅出 Rust》等）。（两天）
  2. 重点阅读《Rust 编程之道》 （第三、四、五章，理解类型系统和所有权；第九章，理解错误处理； 第十三章，理解Unsafe Rust） （一天）
  3. 完成《Rust 编程之道》第十章的完整示例代码，掌握Cargo和模块系统。（一天）
  4. 尝试完成编程小练习。（三天）

自学材料和练习要求:

  1. 自学：阅读书籍

1.1 编程学习类书籍/文档

1.2 参考和汇总类

  1. 自学：在线课程/教程

2.1 初级：学习Rust语言

2.2 中级：如何用Rust写系统程序

  1. 自学：编程练习

3.1 初级编程：小练习题

3.2 中级编程：100行左右的中小练习题

基于笨办法学C/python/ruby的书籍和例子，要求用rust语言重新实现15道以上的编程练习题

3.3 中高级编程：能阅读和编写上百行的程序

step 1 自学risc-v系统结构（大约7天）

7天内高效学习 RISC-V 体系结构建议：

前提条件：要求有基本计算机组成原理，计算机系统结构基础。

1.阅读《计算机组成与设计（RISC-V版）》第一、二章，可以在整体结构上对 RISC-V 体系建立基本认知。 再进行后面的学习比较有效果。（半天）

自学材料和练习要求:

  1. 阅读书籍和在线课程
  1. 其他参考学习信息
  1. 通过要求
  • 掌握RUST编程，能修改下面的rCore tutorial的代码，理解RISC-V与OS相关的硬件特性（中断，异常，系统调用，寄存器，特权级，MMU...）。

step 2 开发操作系统--based on qemu （大约14天）

前提条件：要求有操作系统的基础，基本理解RISC-V与OS相关的硬件特性，能够读懂和理解rCore tutorial的代码

Lab0:了解写RUST写OS的相关综述信息

实验指导

其他阅读文档

Lab1：boot与中断

实验指导

其他阅读文档

Lab2：物理内存管理

实验指导

Lab3：虚拟内存管理

实验指导

Lab4：内核线程&用户进程&调度

Lab5：块设备和文件系统

Lab6：加载执行文件形成用户进程

通过要求

  • 通过阅读文档，代码，分析运行过程等能理解上面的Lab1-6的内容
  • 具备了能在Lab1-6的基础上完成类似Lab1-6内容的实际能力（比如实现一个OS课上讲过的页面置换算法，调度算法，中断处理例程等）
  • 提交学习完Lab1-6的学习报告（如果实现了类似Lab1-6的新功能或改进的代码，可提交实现的新代码（如新的简单文件系统，新的页面置换算法,....）和实现总结报告）。Review通过后，可进入第二阶段的zCore操作系统实践与研究
    • 具体选择项（至少选择一项，且都需要完成实现的学习报告）：
      • 根据lab1~6的各个小节和代码，自己一步一步手写代码重现整个实现过程，并提交各个阶段的code成果
      • 理解lab1~6的各个小节和代码，完成实验题一~六
      • 分析lab1~6的各个小节的相关内核模块的设计与实现的不足之处，给出自己的改进设计与实现和测试用例
      • SMP支持&某种同步互斥算法的实现和和测试用例
      • 新的调度算法和测试用例
      • 各种页面置换算法实现和测试用例
      • 其他文件系统的实现和测试用例
      • 某种virtio device的driver(网卡，图形显示)和测试用例
      • 在K210开发板或其他RISC-V开发板上porting rCore Tutorial labs
      • 与老师协商后得到认可的选项

技术指导委员会

  • 陈向群
  • 吴庆波
  • 张汉东
  • 蒋德钧
  • 向勇
  • 陈渝

助教

  • 王润基
  • 吴一凡
  • 刘丰源
  • 涂轶翔
  • 赵成钢
  • 陈兴

事务管理负责人

  • 李睿 微信号 ruili0928
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