版本 f65c22a16e4a8ab95fa066a4e38cbbba1ced1801
Changes from f65c22a16e4a8ab95fa066a4e38cbbba1ced1801 to 60e1662f9f82b1dad17648f5657822056051df91
# IepIweidieng(葉威呈) #
## 個人資料 ##
# IepIweidieng (葉威呈) #
- ~~國立成功大學醫學檢驗生物技術學系 110 級~~ (2017–2018)
- 國立成功大學資訊工程學系 110 級 (2018–)
- GitHub: <https://github.com/IepIweidieng>
## 近期專案 ##
- bbslua.lua—在原生 LuaJIT 上執行 BBS-Lua 的平臺 (Lua): <https://github.com/IepIweidieng/bbslua.lua>
- IID-Heap-Style—在 HackMD 上製作的部落格網頁版面樣式 (CSS3): <https://hackmd.io/@IID/IID-Heap>
## Linux 核心設計 2020q1 自我評量 ##
### 指派作業 ###
- Homework1—lab0: [HackMD](https://hackmd.io/@IID/2020q1-Homework1-lab0) / [GitHub](https://github.com/IepIweidieng/lab0-c)
### 隨堂測驗分析 ###
- quiz6: [HackMD](https://hackmd.io/@IID/r1Xfo8wLL)
### 期末專題 ###
- Homework8—khttpd: [HackMD](https://hackmd.io/@IID/2020q1-Homework8-khttpd) / [GitHub](https://127.0.0.1/還沒好)
### 認知回顧 ###
- 對 GNU Toolchain 的掌握度: 是否知曉 `gcc` 編譯和連結的流程？是否使用過 `gdb` 來追蹤程式？
- 使用 `perf` 工具: 是否已透過 `perf` 來分析程式執行時期的行為？知曉透過 `perf` 來分析 cache miss 及執行的指令數量？
- 計算機編碼: 為何現代的電腦架構採用 two's complement 呢？能否舉出 two's complement 和
bitwise 操作搭配的案例？Linux 核心原始程式碼中有哪些 bitwise 操作令你印象深刻？
- Linked list: 如何對 singly-linked list 進行排序？如何評估 linked list 的 cache
locality 呢？如何改善 linked list 的 locality 表現？(如 unrolled linked list 及
splist) Linux 核心原始程式碼的 linked list 有何特別之處？
- C 語言: 是否翻閱過 C99/C11 規格書？現實中有不少案例是因開發者對於 C
語言規格的掌握不足，致使資訊安全議題，能否舉例說明？Alignment 對於程式正確性和效率的影響為何？在 Linux 核心可見到的
`__attribute__((packed))` 作用為何？bit field 的作用和應用為何？指標的指標 (a pointer to a
pointer) 的使用場景為何？函式呼叫對應的 ABI (application binary interface)
有何考量？能否舉例說明 Linux 核心的原始程式碼裡頭用到遞迴函式呼叫的案例？舉例說明 Linux 核心對於 preprocessor
的使用案例？能否舉例說明善用 `goto` 達到更簡潔且正確釋放資源的程式案例？C 語言為何存在 undefined
behavior？undefined behavior 的存在對於編譯器最佳化的效益為何？C 編譯器和連結器的互動為何？
- 浮點數運算: 能否舉出因為不正確進行浮點數運算，釀造的軟體缺失案例？Linux 核心內部是否可使用浮點數運算？如果不能，替代方案為何？
- Process: Linux 核心程式碼的 `task_struct` 結構有哪些欄位令你印象深刻？Linux 核心中 process 和
thread 透過哪些系統呼叫建立？process 和 thread 對應到 `task_struct` 結構的關聯為何？`fork`
系統呼叫所建立的 child process，會在什麼時間點進行排程？
- Scheduler: Linux 核心的 $O(1)$ scheduler 是指哪些操作的時間複雜度為 $O(1)$ 呢？排程器和
scalability 的關聯為何？從單核到多核處理器，scheduler 有哪些考慮議題？
- Linux Kernel Module (LKM): 能否解釋 `insmod` 的運作流程？`lsmod` 輸出結果中的 "Used by"
代表什麼意思？lsmod 的 reference count 如何實作？你開發過哪些 LKM 呢？請說明令你印象最深刻的 LKM 開發經驗
- Concurrency: Linux: 核心內部有哪些同步機制？semaphore 和 mutex 的差異為何？RCU 的使用時機為何？
- Thread: User-level threads 的實作考量有哪些？Linux 的 NPTL 屬於何種 threading
model 呢？`clone` 系統呼叫能建立 process 和 thread 嗎？若是，兩者有何區隔？thread 和 SMP
之間有何關聯？thread 和 process 排程的考量點為何？
- 系統呼叫: 能否解釋 `sendfile`, `splice`, `epoll` 等系統呼叫對於高效率 web 伺服器的作用？在 Linux
核心中，"Everything is a file descriptor." 如何解讀？`epoll` 的工作原理為何？
- 記憶體管理: Linux 核心中 `kmalloc` 和 `slab` 配置的記憶體有何特性？從 `slab` 到 `slub` 有何考量點？`mmap`
的運作原理為何？為何 `packet_mmap` 能達到 zero-copy 呢？
- 對 GNU Toolchain 的掌握度:
是否知曉 `gcc` 編譯和連結的流程？
- Preprocessing (`gcc -E`), compilation (`gcc -S`), assembling (`gcc -c`), linking (`gcc`).
是否使用過 `gdb` 來追蹤程式？
- 是
- 使用 `perf` 工具:
是否已透過 `perf` 來分析程式執行時期的行為？
知曉透過 `perf` 來分析 cache miss 及執行的指令數量？
- 計算機編碼:
為何現代的電腦架構採用 two's complement 呢？
能否舉出 two's complement 和 bitwise 操作搭配的案例？
Linux 核心原始程式碼中有哪些 bitwise 操作令你印象深刻？
- Linked list:
如何對 singly-linked list 進行排序？
如何評估 linked list 的 cache locality 呢？
如何改善 linked list 的 locality 表現？(如 unrolled linked list 及 splist)
Linux 核心原始程式碼的 linked list 有何特別之處？
- C 語言:
是否翻閱過 C99/C11 規格書？
- 翻閱過內容相當於正式版的草稿版本。
現實中有不少案例是因開發者對於 C 語言規格的掌握不足，致使資訊安全議題，能否舉例說明？
- ……
Alignment 對於程式正確性和效率的影響為何？
在 Linux 核心可見到的 `__attribute__((packed))` 作用為何？
- 各個資料欄位間，無視 alignment 而只依照 size 排列，不留空隙。
bit field 的作用和應用為何？
指標的指標 (a pointer to a pointer) 的使用場景為何？
- 需要在某函式中修改給定指標的值時。
函式呼叫對應的 ABI (application binary interface) 有何考量？
- 函式庫的不同的次要版本間，應維持參數大小及順序的一致。
能否舉例說明 Linux 核心的原始程式碼裡頭用到遞迴函式呼叫的案例？
舉例說明 Linux 核心對於 preprocessor 的使用案例？
能否舉例說明善用 `goto` 達到更簡潔且正確釋放資源的程式案例？
C 語言為何存在 undefined behavior？
- C 語言設計時，電腦硬體差異大，如要求各種操作都要有一致結果，則程式或編譯器無法在某些硬體上有效率地運行。
undefined behavior 的存在對於編譯器最佳化的效益為何？
- 編譯器可以不必理會具有 undefined behavior 的程式的輸出。
C 編譯器和連結器的互動為何？
- 浮點數運算:
能否舉出因為不正確進行浮點數運算，釀造的軟體缺失案例？
Linux 核心內部是否可使用浮點數運算？如果不能，替代方案為何？
- Process:
Linux 核心程式碼的 `task_struct` 結構有哪些欄位令你印象深刻？
Linux 核心中 process 和 thread 透過哪些系統呼叫建立？
process 和 thread 對應到 `task_struct` 結構的關聯為何？
`fork` 系統呼叫所建立的 child process，會在什麼時間點進行排程？
- Scheduler:
Linux 核心的 $O(1)$ scheduler 是指哪些操作的時間複雜度為 $O(1)$ 呢？
排程器和 scalability 的關聯為何？
- Throughput
從單核到多核處理器，scheduler 有哪些考慮議題？
- 不同核心的工作分配、……
- Linux Kernel Module (LKM):
能否解釋 `insmod` 的運作流程？
`lsmod` 輸出結果中的 "Used by" 代表什麼意思？
`lsmod` 的 reference count 如何實作？
你開發過哪些 LKM 呢？請說明令你印象最深刻的 LKM 開發經驗
- Concurrency:
Linux: 核心內部有哪些同步機制？
- Spinlock、semaphore、mutex、……。
semaphore 和 mutex 的差異為何？
- 概念上，semaphore 可有多狀態，而 mutex 僅有二狀態。實作上，Semaphore 無主，mutex 屬於 thread，……
RCU 的使用時機為何？
- Readers 多，writers 少，且沒有嚴格要求同時進行的 read 之間的資料一致性。
- Thread:
User-level threads 的實作考量有哪些？
Linux 的 NPTL 屬於何種 threading model 呢？
`clone` 系統呼叫能建立 process 和 thread 嗎？若是，兩者有何區隔？
thread 和 SMP 之間有何關聯？
thread 和 process 排程的考量點為何？
- 系統呼叫:
能否解釋 `sendfile`, `splice`, `epoll` 等系統呼叫對於高效率 web 伺服器的作用？
在 Linux 核心中，"Everything is a file descriptor." 如何解讀？
- 所有東西都有檔案介面，可用類似檔案的形式互動。
`epoll` 的工作原理為何？
- 記憶體管理:
Linux 核心中 `kmalloc` 和 `slab` 配置的記憶體有何特性？
從 `slab` 到 `slub` 有何考量點？
`mmap` 的運作原理為何？
為何 `packet_mmap` 能達到 zero-copy 呢？
