steven523 (林冠宏)

2024 Linux 核心設計 春季班 自我評量

• 簡介：國立成功大學電機所 114 級
• GitHub: steven523
• HackMD: steven523

成果發表與貢獻

於 3/21 code review 回答問題：

• 課堂問答簡記 回答 list sort 與一般 merge sort 的效能差異

課程教材修訂：

• 你所不知道的 C 語言：數值系統 實作範例程式碼時發現問題並修正

int BITS = 31;
- while (--BITS) {
+ while (BITS) {
    if (N & 0x80000000) break;
    N <<= 1;
+   BITS--;
}

• slab 記憶體配置器 在不同狀況況下 -> 在不同狀況下

作業與隨堂測驗

• lab0: GitHub / HackMD

  完成指定的佇列實作，參考 Fisher–Yates shuffle 演算法對佇列中所有節點進行 shuffle，引入 list_sort 到專案並對自己實作的 merge sort 做效能比對

• Assessment: HackMD

  撰寫閱讀〈因為自動飲料機而延畢的那一年〉後的心得，記錄閱讀教材後的感想與收穫，提問感到好奇的問題

• Integration: HackMD

  閱讀〈Linux 核心模組運作原理〉並對照 Linux 核心原始程式碼 (v6.1+) 後解釋指定的問題，練習核心模組的撰寫、掛載及卸載

• quiz1 + 2: HackMD 探討 Quick sort 的儲存效能與其時間複雜度，參考 Linux 核心的 hash table 實作理解二元樹的排序及重建

期末專題

Netfilter: HackMD / GitHub

透過 netfilter 自動過濾廣告，在指定 hook 點捕獲 TCP 與 UDP 協定的封包並撰寫核心模組來提取其域名，將其與欲阻擋的域名清單比對，決定是否阻擋該封包

與授課教師的互動

一對一討論：5月 22日 (星期三)⋅下午 1:00 - 1:30

• 問題一: 文章裡提到使用了位元操作來實作 ReLU，為何不直接使用條件判斷 ? 這樣做對於像是 SIMD 或其他平行計算架構的性能等有何差異?

• 問題二: 既然文中提到平衡三進位具有易於正負轉換的特性，轉換效率好，且不需要像二進位表示法那樣特別考慮 signed 和 unsigned 的區別，為什麼目前大多數系統還是使用二進位？

修課心得

自從上大學開始到上這堂課前，我幾乎沒怎麼接觸過 linux 這方面的知識，且第一周就開始指派作業，於是我便一直努力跟上進度。雖然無法完全完成，但是通過學習提供的教材《你所不知道的 C 語言》，我也漸漸地理解並掌握了許多撰寫程式碼的技巧，以及對位元的操作產生了許多新的認知。雖然作業量使我感到疲憊，但是我完全不會有想退選的想法，因為一開始選這門課就是為了學習 linux 並提升自己，且看到其他同學也日以繼夜地更新自己的開發紀錄，更令我覺得自己要多努力。

在比較不同排序算法的過程中，如 list sort、merge sort，我除了學到了多種工具的使用，也從本課程理解為何要講求程式的精準和效率，不僅僅是考慮時間複雜度，還要注重資料結構和穩定性等細節。除了 C 語言的學習外，學習 Linux Kernel Module 的部分也給我帶來了許多收穫，對於期末專題的實作也會使用到，儘管最終成果只實現部份功能，但是一整個學期下來，透過閱讀提供的教材，還有實作指派的功課，我著實感受到自己的進步，雖然對於 linux 核心的掌握度與其他能力很強的同學比起來還不足掛齒，但我在課堂中學到了如何誠實面對自己，而不是假裝自己會，對於關鍵技術不要只是看，而是要真的去做，去做才知道是不是真的已經會了。

在 linux 核心課程中我的收穫是不能用短短幾字來形容，能夠跟同學們一起學習並討論 linux 非常充實且具挑戰，在未來也會持續精進自我。

與指導教授的學習回顧

二月回顧：3月7日 週四 下午10:17

1. 了解 Linux 核心中鏈結串列的實作
2. 學習記憶體相關的使用
3. 了解 Git commit message 與 GitHub 的使用，並撰寫開發紀錄並接受回饋

三月回顧：4月7日 週日 下午7:18

1. 學習如何利用 Graphviz 來更清楚的解釋程式的運作原理
2. 閱讀了關於排程器及編譯器原理和有關數值系統的知識
3. 使用 perf 效能工具程式對程式做測試

四月回顧 : 5月10日 週五 下午7:43

1. 學習 bitwise operation，並使用 bitwise operation 來加速一些特定的運算
2. 閱讀《因為自動飲料機而延畢的那一年》並撰寫心得
3. 練習 linux 核心模組的操作，了解核心的運作原理

五月回顧 : 6月28日 週五 上午2:15

  1.期末專題主題討論
  2.學習網路相關知識及理解 Netfilter 對封包的處理

自我評量

\((9 \times 6 \times 6 \times 7 \times 7 \times 9) ^ {1/6} = 7.23\)

使用方案 B 計分：\(1 + floor(7.23) = 8\)