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Shiang1212 (薛翔宇)

簡介

2024 Linux 核心實作 春季班 自我評量

成果發表和貢獻

評分: 4

  • 並行程式設計：Hazard pointer：修復〈Lock-Free Data Structures with Hazard Pointers〉論文連結

這堂課的名稱叫做 Linux 核心實作，修課期間沒有對 Linux 核心做出貢獻本身就是件令人遺憾的事，但學期結束不代表學習結束，只有持續接受新知，才能在未來對 Linux 核心乃至這個世界有所貢獻。

作業

評分：5

本學期的作業進度落後，很多老師要求完成的項目沒有達成，但從一開始為了趕上進度而盲目參考其他同學的筆記，到現在能好好閱讀程式碼並組織自己的語言，我想我又比當初的我進步了一點。

期末專題

評分: 8

  • Linux 期末專題-並行佇列設計和實作：HackMD

    • 專題內容是重作第十週測驗測驗二，了解 hazard pointer 於 lock-free queue 的實作，並改用 RCU 同步機制重新實作，最後探討兩者的執行效益，嘗試提出改進方案，藉此體會 Linux 核心相關的設計考量。

以前對於並行程式設計，只知道 OS 教的 mutex lock、semaphore 等等，對其實作也是知其然而不知所以然。在這次的專題中，我第一次接觸到並行設計的程式碼，也透過這個機會讓我增廣見聞，我從中學到：

  • Hazard pointer 實作以及閱讀相關論文並提出改善方案
  • 透過閱讀 URCU 相關文件並實作
  • 使用 ThreadSanitizer 檢測並行程式是否存在 data race
  • 使用 Valgrind 的 massif 工具分析程式的記憶體使用情況

提問紀錄：

與授課教師的互動

評分：9

  • 2024/05/18 (六) 下午4:00-4:30：一對一討論
    • 討論期末專題：在與老師討論期末專題前，我正好讀到 Linux 核心設計: 淺談同步機制，此教材中提到 spinlock、semaphore、rwlock 等等同步機制，並搭配 Linux 核心的程式碼介紹。在閱讀此教材時，我一邊閱讀老師的教材，一邊翻看 Linux 的實作方式，理解這些同步機制的實作考量，這讓我有種好像真正觸摸到 Linux 核心的感覺，所以我在與老師一對一討論時，就提出我專題想做並行程式設計相關的研究。
  • 2024/06/04 (二) 下午2:54：私訊老師的粉專
    • 請老師打開第十週測驗表單的權限。
  • 2024/06/15 (一) 下午10:06：私訊老師的粉專
    • 請老師打開第 6、8、12、17 週測驗表單的權限。

所見所聞所感

評分：10

回首這學期的課程，我把我的學習內容總結成兩點：強化曾經學習的知識與補齊尚未學習的知識。

透過這次的課程，我意識到自己曾經學過的知識是多麼不堪一擊，一問就倒，即使大學修習過資料結構，準備研究所時也有再次複習，但在第一次 code review 中，對於 min-max heap 的操作是一問三不知，就連 quicksort 的執行步驟也是想了一陣子才想起來。隨著課程進度，我也發現越來越多我曾經學過但沒學好的東西：在第一次作業重新學習 github 的使用並了解 commit message 的重要性，<你所不知道的 C 語言: linked list 和非連續記憶體> 讓我複習我本來就不熟悉的指標操作，<Linux 核心設計: 淺談同步機制> 讓我重新學習 mutex lock、semaphore 以及如何實作於 Linux 核心，幾乎能在每週的課程中找到自己過往學習成效不彰的證據。

除了既有的知識，我也學到很多從沒看過的東西，就以本次的專題為例，在修習這堂課之前我從來沒聽過 RCU，突然要我使用 RCU 進行實作，並搭配 Valgrind、ThreadSanitizer 等等工具進行程式的評估，對我來說實在是一大挑戰。這也讓我想起我曾經聽一位主管等級的人說過，碩士生與大學生最大的差別就是解決問題的能力，大學生傾向等待別人給答案，碩士生傾向自己理解問題並提出可能的解法。為此，我閱讀相關教材以及網路上的資料，嘗試進行實作，並聽取老師與同學的建議，積極改進尚有缺陷的地方。經過這次的課程，我想我也向我心中碩士生該有的樣子邁進了一步。

「你不能現在就放棄，要是現在就放棄的話，你這輩子日後遇到這種等級的困難，就只會想逃避而已。」

這句話給了我莫大的力量，在學期初，我抱持著我一定要在這堂課中好好精進自己的心態遞出加簽單，但隨著課程的深入，修課途中我也考慮過放棄，心態變成且戰且走、能學多少算多少的心態學習。直到第五次作業要求閱讀 <因為自動飲料機而延畢的那一年>，我從中獲得不少勇氣，這份勇氣也支撐著我直到現在。

這堂課我獲益匪淺，很高興最後有撐到學期結束。

研究生學習回顧

評分：9

  • 二月學習回顧發信：2024/03/07
    • 分享時間管理、作業進度落後、表達時詞不達意等等自身的問題。
  • 三月學習回顧發信：2024/04/07
    • 分享閱讀 bit-wise、指標操作、浮點數運算教材的心得，其中浮點數運算提到的 BFloat16 讓我聯想到實驗室學長的論文：使用 BFloat16 改善聯邦學習的傳輸效率。最後我提出對實驗室研究方向的一些想法。
  • 四月學習回顧發信：2024/05/13
    • 分享閱讀同步機制教材的心得，以及閱讀 Linux 程式碼帶給我的悸動。
  • 五月學習回顧發信：2024/06/25
    • 分享專題方向以及研究時遇到了什麼問題，並簡短講述這一學期以來的學習心得。

「大部分的人一輩子洞察力不彰，原因之一是怕講錯被笑。想了一點點就不敢繼續也沒記錄或分享，時間都花在讀書查資料看別人怎麼想。看完就真的沒有自己的洞察了」

在課程結束前回頭看這幾個月發送的回顧信，發現大部分的回顧信都沒有什麼資訊工程相關的洞察，除了第三個月的回顧信有提到對於實驗室研究方向的一點想法，其他回顧信比較多是在描述我閱讀了什麼教材、學到了什麼知識，搞得有點像寫讀書心得或小作文，沒有辦法用我的所見所聞對實驗室有所貢獻。以後，我應該持續學習並保持敏銳，以應對這個瞬息萬變的資訊產業。

自我評量 (1 ~ 10)

\((4\times5\times8\times9\times10\times9)^{1/6} = 7.11\)

使用方案 B 計分：\(1 + floor(7.11) = 8\)