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os tutorial summer of code 2020

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