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otischung (鍾博丞)

簡介

2025 Linux 核心實作 春季班 自我評量成績計算

自評分數: 9 分

  • 方案 B: 1 + floor(GEOMEAN)

\(GM = \sqrt[5]{x_1 \cdot x_2 \cdot x_3 \cdot x_4 \cdot x_5}\)

\(score = 1 + \lfloor GM \rfloor = 1 + \lfloor 8.16 \rfloor = 9\)

成果發表與貢獻

自評分數: 8 分

作業/隨堂測驗

自評分數: 7 分

作業筆記:

我在進行第一份作業的時候，讓我印象深刻的有以下所列

  • Linux kernel 的 linked list 只有鏈結，沒有內容，包含內容的 list node 會包含 struct list_head，走訪到想要的節點後，再利用 container_of 這個 macro 得到包含內容的 list node。
  • 善用 pointer to pointer 的技巧。
  • Pre-commit hook 的檢查，包含：排版格式 (clang-format)、拼字檢查 (aspell) 等，排版格式不同一直是我以前與其他人協作困擾的地方，常常因為排版格式不一致導致不必要的 change logs。有了這項工具，即可大幅減少此類 change logs 的產生。

接著，進行第三份作業時，正式接觸 Linux kernel module，在與授課老師第一次一對一討論之後，我確定了期末專題題目為改進 kvm-host 並且使其可以在 arm64 平台上運作，並且以完成期末專題為本學期之課堂主要目標。

期末專題

自評分數: 8 分

我在開發 kvm-host 中，嘗試了解 PCI 設定方法的官方文件與實作的方法，在閱讀到設定 Base Address Register 的部分，發現原本的設定僅針對 MMIO 的方式實作，因此，在 commit c4b325e 拓展其使用場景，使用者可以自行設定 MMIO 或 IO 模式，如果是 MMIO 模式，還可設定 32 或 64 位元模式，與是否 prefetchable，此項修正在 PR#41 中提交。

接著，我正確設定 VirtIO-NET 在 Arm Generic Interrupt Controller (GIC) 上的 Device Tree (DT)，成功使得該 Shared Peripheral Interrupt (SPI) 可以正確地被 Guest OS 使用。接著，在 Guest OS kernel image 的 defconfig 開啟網路相關的設定。最後，在 Host OS 中設定 bridge 使得 Host 的 TAP 裝置成功轉送封包 (Packet Forwarding)，達成期末專題的目標，此項功能在 PR#40 中提交。

此專案還有很多可以改進的空間，例如：設定 DHCP 使得 Guest OS 可以不再侷限於連接到 bridge 上的固定 IP，還有修正在程式碼裡面列出 FIXME 之處。也期許自己可以持續貢獻。

與授課教師的互動

自評分數: 9 分

課堂問答日期：

一對一討論日期：

我在第一次一對一討論中確認了期末專題的題目：改進 kvm-host 使其可以在 RPI 等 arm64 的架構上運行，並確保網路裝置可以運作。並且發現我有很多之前學過的知識的片段記憶，但是缺少關聯性，於是第二次一對一討論中，了解到真實世界的複雜程度，這些教材與閱讀書目，真的沒有一個明確的閱讀先後順序。

於是，我在閱讀教材的同時，閱讀 KVM: Linux 虛擬化基礎建設 並且尋找理論與 kvm-host 實作上的關聯，從虛擬化技術開始，學習 x86-64 與 arm64 開機流程與設定的不同之處、PCI 是什麼、Configuration Space Access Mechanism #1 的實作細節、TUN/TAP 的運用方式等。

在兩次課堂問中，透過像面試一樣的互動，讓我了解到當我在研究這些細節的時候，我忽略了大方向，例如 Linux KVM 主要功能是什麼、kvm-host 主要功能是什麼、Linux KVM 與 kvm-host 是如何配合運作的、Guest OS 網路封包傳出去的流程等，讓我更加清楚整個 project 的脈絡，避免一直困在例如 PCI 如何設定這樣的細節上面，而忽略了大方向。

最後，非常感謝老師願意花時間與同學一對一討論，及早提醒學生哪些部分不熟，需要補上。

所見所聞所感

自評分數: 9 分

我覺得「解決真實世界的問題」是本課程讓我收穫最多的一句話，這不僅限於系統軟體設計，乃至於所有的產業，都是在解決問題，我意識到為什麼 Linux 對於 linked list 為什麼要把鏈結本身與所儲存的資料分開，其背後的核心思想；在因為自動飲料機而延畢的那一年，我意識到這個世界所謂的理所當然，是前人耗費無數心血的結晶，不用說解釋一隻手機為何能上網有多麽複雜，就是請我們自己做一支價值 10 元的原子筆都很難做到。

從國小到研究所，學過的事物已不算少，大多數學過的理論知識，在學的當下像是一個獨立的知識點，直到之後的 project 需要用到的時候，記憶已模糊，只好再回去重新複習，我認為我們在學習知識的時候，也要一起思考這些知識可以用在哪裡，這樣不只是學以致用，更可以讓我們在學習的時候，以好奇心驅動學習新的事物，知識更活用且記得更久。