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title: 2024 年 Linux 核心設計/實作課程期末專題
description: 「Linux 核心設計/實作」課程期末專題清單
tags: linux2024
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# 2024 年 [Linux 核心設計/實作](https://wiki.csie.ncku.edu.tw/linux/schedule)課程期末專題

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:information_source: 注意事項
1. 所有專案都該確保在 Linux v6.8+ 運作 (搭配 Ubuntu Linux 24.04)
2. 所謂的「彙整」，是指能撰寫出完整的技術報告，範例: ==[位元運算整理](https://hackmd.io/@0xff07/BTS)== 和 ==[基於 C 語言標準研究與系統程式安全議題](https://hackmd.io/@sysprog/c-std-security)==
3. 專題不僅是課程評分的依據，而且是自己專業的證明，日後可列於個人簡歷
4. 請及早向 **[授課教師](https://www.facebook.com/JservFans)** 預約一對一討論，得知專題進行的期待方式
5. ==不要==自行填入「執行人」，應在與 **[授課教師](https://www.facebook.com/JservFans)** 討論後，再行更新
6. 每組由 1 到 2 位學員進行，一個題目可能有多個執行人獨立進行
7. 每位學員都該提供解說錄影 (並公開發布)，否則期末專題不予計分 $\to$ **[專題解說錄影的示範](https://hackmd.io/@sysprog/Hy5hmaKBh)**，留意標示方式
8. ==[期末專題發表](https://hackmd.io/@sysprog/linux2024-showcase)== 安排於 6 月 30 日上午和下午，以 YouTube 直播進行 (事後提供錄影），授課教師會依據學員進行的狀況，挑出其中 12 位學員進行口頭報告，每位約 30 分鐘。沒安排在專題發表的學員，需要在 7 月 4 日中午前，挑出至少 5 個由其他學員進行的題目，觀看其解說錄影、開發紀錄、程式碼和成果進行批評，紀錄於下方對應專案的開發紀錄中，針對個別題目，至少提出 1 個問題或建議。
* 比照[第三次作業](https://hackmd.io/@sysprog/linux2024-review)的風格，在自己以外的學員的開發紀錄上，留下 `Reviewed by 你的GitHub帳號名稱` 的意見
9. 針對其他學員 (含授課教師和社會人士) 在開發紀錄頁面提出的問題或建議，務必在 7 月 6 日中午前予以回應和改進。
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## simplefs
為了探索 Linux VFS (virtual file system) 介面及檔案系統實作機制，我們從無到有撰寫一個運作於 Linux 核心模式中的精簡檔案系統，原始程式碼約一千餘行，支援基本的檔案和目錄處理，同時也考慮到權限和並行處理的議題。本任務預計整合 [jbd2](https://www.kernel.org/doc/html/latest/filesystems/ext4/journal.html)，使得 simplefs 具備 [journaling](https://en.wikipedia.org/wiki/Journaling_file_system) 特徵。
* 相關資訊:
* [開發紀錄-1](https://hackmd.io/@Nahemah1022/rJo1sAtid)
* [開發紀錄-2](https://hackmd.io/@fwfly/simplefs)
* [開發紀錄-3](https://hackmd.io/@freshLiver/linux-vfs-main/)
* [開發紀錄-4](https://hackmd.io/@sysprog/BymZ7EeH3)
* 執行人: HotMercury, jason50123 $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/r1e08fg7A)

## 視窗系統實作和 Linux 整合
全向量的圖形 (vector graphics) 處理系統專題，希望可以理解相關 rect clipping 相關演算法以及精進 fixed point 的操作並且改進，最終利用 Linux framebuffer 和 input 子系統來展現整個視窗系統。
* 執行人: marvin0102 $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/B13GqdgQ0)

## Linux 排程器研究
探討 Linux 排程器內部設計，改進《Demystifying the Linux CPU Scheduler》，並尋求貢獻程式碼到 Linux 核心的機會
* 相關資訊
* [Let's Publish a Collaborative e-Book for Linux Kernel](https://hackmd.io/LXD339QGRbaEBvESooItTg)
* [git commits](https://lore.kernel.org/all/?q=%22Jui-Tse+Huang%22)
* [BORE (Burst-Oriented Response Enhancer) CPU Scheduler](https://hackmd.io/@foxhoundsk/bore-sched)，是 [CachyOS](https://cachyos.org/) 預設的 CPU 排程器
* [Reducing CPU scheduler latency in Linux](https://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:1630380/FULLTEXT01.pdf)
* [Reducing latency spikes by tuning the CPU scheduler](https://www.scylladb.com/2016/06/10/read-latency-and-scylla-jmx-process/)
* [開發進度-1](https://hackmd.io/@steven1lung/scheduler_notes)
* [開發紀錄-2](https://hackmd.io/@SmallHanley/linux2022-projects)
* [開發紀錄-3](https://hackmd.io/@sysprog/BJh9FdlS2)
* 執行人: vax-r $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/BJdyxvxX0)
* 執行人: Kuanch, devarajabc $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/rkJd7TFX0)
* 執行人: yenslife $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/rysYj43ER)
* 執行人: ShawnXuanc $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/SyTH65LUC)
* 執行人: otteryc $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/H1u6D9LI0)
* 執行人: YangYeh-PD $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/HyFog6kw0)

## 並行程式設計
改進〈[並行和多執行緒程式設計](https://hackmd.io/@sysprog/concurrency)〉系列講座和〈[Concurrency Primer](https://github.com/sysprog21/concurrency-primer)〉
* 執行人: weihsinyeh $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/H1dCuDxQR)
* 執行人: LULser0204 $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/H1_iu8CSA)
* 執行人: jeremy90307 $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/HyDijL0HR)
* 執行人: yutingshih $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/BkNqX71L0)
* 執行人: kkkkk1109 $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/Skyd45U8A)
* 執行人: ssheep773 $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/SJoqB8Y80)
* 執行人: stevendd543 $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/SJXN0y9UR)
* 執行人: yourui1017 $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/SJeGxDcU0)
* 執行人: wu81177 $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/rk4C6djLR)
* 執行人: LindaTing0106 $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/B1PfD838R)
* 執行人: Shiang1212 $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/S1bpKK3LC)
* 執行人: chloe0919 $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/r1ddDf-wR)
* 執行人: MiohitoKiri5474 $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/HySMWU-DR)
* 執行人: zack-404 $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/rJbuY8ZvC)
* 執行人: youjiaw $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/B1TOj7mwR)
* 執行人: MathewSu-001 $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/SJglnrmvR)

RCU 研究
* 執行人: eleanorLYJ $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/HkkWZ20B0)
* 執行人: yuyuan0625 $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/Byga7v9U0)

運用並行處理來強化既有的應用場景
* 執行人: yeh-sudo $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/B1W2HKTER)

高性能網頁伺服器
* 執行人: fatcatorange $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/HkyVuh0NR)
* 執行人: han1018 $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/HkyNQeJrR)
* 執行人: w96086123 $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/BkJI3u0SA)
* 執行人: yqt2000 $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/BybmuLYLA)
* 執行人: Hualing-Chiu $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/ByRD8xcUR)
* 執行人: Ackerman666 $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/SJo8qe5LA)
* 執行人: SimonLee0316 $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/Byq9C2q80)
* 執行人: yan112388 $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/S1GmcggvC)
* 執行人: williamlin0518 $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/BJ20tH7vA)

## 強化 Linux 核心的測試模組
* 執行人: 164253 $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/ByvfKXXPC)

## 〈每位程式開發者都該有的記憶體知識〉修訂
〈[每位程式開發者都該有的記憶體知識](https://sysprog21.github.io/cpumemory-zhtw/)〉翻自 Ulrich Drepper 於 2007 年撰寫的論文〈[What Every Programmer Should Know About Memory](https://www.akkadia.org/drepper/cpumemory.pdf)〉(版次: 1.0)，儘管目前已涵蓋第一到第八章，然而仍有大量的改進要進行
* 執行人: st10740 $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/HJRd-jUUA)
* 執行人: chishuo9810 $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/BknknG-P0)

## 改進 Linux 核心的 `lib/list_sort.c`
解釋 Linux 核心的 `lib/{list_}sort.c` 現有的 bottom-up merge/heap sort 實作，並尋求效能改進，例如 hybrid sort 的引入
* 參考資訊
* [Bottom-up Heapsort](https://hackmd.io/@Uduru0522/bottomup-heapsort-analyze)
* [Timsort 研究與對 Linux 核心貢獻嘗試](https://hackmd.io/@yanjiew/linux2023q1-timsort)
* [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/Hy5hmaKBh)
* 執行人: fennecJ $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/BJPBcQ34C)
* 執行人: randyuncle $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/ryr7zfh4R)

## 在 RISC-V 處理器/模擬器運作 Linux 核心
* 相關資訊
* [從零開始的 RISC-V SoC 架構設計與 Linux 核心運行](https://hackmd.io/@w4K9apQGS8-NFtsnFXutfg/B1Re5uGa5)
* [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/S1jNiYgr2)
* 執行人: millaker $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/HyjiP43N0)
* 執行人: ranvd $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/HyQ9UQ2E0)
* 執行人: nelson0720j $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/SkbSCLRBA)

## RISC-V 最佳化編譯器實作
shecc 最初是為了講解編譯器設計而開發的精簡 C 編譯器，可編譯自身 (self-hosting)，直接輸出機械碼，不依賴其他開發工具，後來大幅提升對 C 語法的支援，並引入 SSA 和若干最佳化策略，是同等級最佳化編譯器之實作。
* 相關資訊
* [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/HkqE5DKqP)
* 執行人: nosba0957, vacantron $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/H11Da3FQA)

## 裝置驅動程式開發
* 執行人: jychen0611 $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/rJ-LF4nNC)
* 執行人: hungyuhang $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/HJBxRsRr0)
* 執行人: pao0626 $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/rJQJo98LC)
* 執行人: mesohandsome $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/SJS4uStUA)
* 執行人: yinghuaxia $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/S1l3ZlcLA)
* 執行人: jimmylu890303 $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/ryG0h25I0)
* 執行人: padaray $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/ByzkF6xDA)

## 軟硬體整合
* 執行人: HenryChaing $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/ryvE2tK8C)
* 執行人: hugo0406 $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/rJhbQU-wR)

## 記憶體管理
* 執行人: SHChang-Anderson $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/rkOByUtI0)
* 執行人: kevinzxc1217 $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/rkZQsLhLR)

## 亂數產生器
* 執行人: teresasa0731 $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/BkhlALt8A)

## eBPF 和電腦網路
* 執行人: SuNsHiNe-75 $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/H1AORs8I0)
* 執行人: gawei1206 $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/SyKqH2ILA)
* 執行人: jujuegg $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/ryJXC9iIR)
* 執行人: aa860630, steven523 $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/BkxyL1bvC)

## Llama 效能分析
* 執行人: LIAO-JIAN-PENG $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/SJCtkQhVA)
* 執行人: vestata $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/ryIUgeJBC)
* 執行人: Lisa304 $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/BJ1T7UK80)

## bitops
* 執行人: yy214123, yenshipotato $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/rkt-cdRrC)
* 執行人: Terry7Wei7 $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/rkpgxY0HC)
* 執行人: Lccgth $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/HyhMnoRrA)
* 執行人: allenliao666 $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/HkxFLnvL0)
* 執行人: 56han $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/SkQeDkc80)
* 執行人: dockyu $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/Hy-CNF98A)
* 執行人: dcciou $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/BJDY-YoL0)
* 執行人: david965154 $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/Sko-j01v0)

## 重做第三次作業
* 執行人: cheezad $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/r1faEmnVR)
* 執行人: Daniel-0224 $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/rkF2M6FIA)

## 重作第四次作業
* 執行人: Petakuo $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/r1WImnwIC)
* 執行人: YiChiChao $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/H1lZMIK8C)
* 執行人: rain20010126 $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/HyucBSK8C)
* 執行人: marsh-fish $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/HkZcqus8R)
* 執行人: ICARUSHERALD96500 $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/rkI1zU3IC)
* 執行人: Wufangni $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/SJtunk-PR)
* 執行人: Ken-LuWeiRu $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/H1Jr7XmPC)

## 重做第六次作業
* 執行人: Willsonbo $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/BkIOuG2VA)
* 執行人: yu-hsiennn $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/rJBcqBFUR)
* 執行人: ChengChaoChun $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/B1e8S6tU0)
* 執行人: brian049 $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/ry5zvDcUA)
* 執行人: tintinjian12999 $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/BkqsnDc8R)
* 執行人: lintin528 $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/B1hG_v2I0)
* 執行人: yc199911 $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/SkjrHaxP0)
* 執行人: ollieni $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/B1Q1e1bDR)

## 重做 lab0 並彙整學員成果
改進並彙整其他學員的成果
* 執行人: popo8712 $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/Syc7ROemA)
* 執行人: bclegend $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/rJk76rtIR)
* 執行人: ChenFuhuangKye $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/BkltCg5IA)
* 執行人: jerry7961 $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/Sy85Ue-DC)
* 執行人: Booker-Chen $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/SyHrtSWDC)
* 執行人: brucelee503jo3 $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/Bkvp6VGDC)
* 執行人: YeeeLiang $\to$ [開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/SJYUsM7wC)