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User/yutingshih

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title: yutingshih (施宇庭)
categories: User
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# 簡介

- 國立成功大學 智慧運算碩士學位學程
- GitHub: [`yutingshih`](https://github.com/yutingshih)
- HackMD: [`yutingshih`](https://hackmd.io/@yutingshih)

# 2024 Linux 核心實作 春季班 自我評量

## 成果發表和貢獻

評分標準：每個 non-trivial 貢獻得 1 分，貢獻獲得採納再額外多得 1 分，教材勘誤每次得 0.5 分，各項貢獻得分加總後四捨五入。

- 並行程式設計：概念
    - 勘誤：在 [搶佔式與非強取式核心](https://hackmd.io/@sysprog/concurrency/%2F%40sysprog%2Fconcurrency-concepts#%E6%90%B6%E4%BD%94%E5%BC%8F%E8%88%87%E9%9D%9E%E5%BC%B7%E5%8F%96%E5%BC%8F%E6%A0%B8%E5%BF%83) 中，內文都是採用「非搶佔式核心」，但標題卻是「非強取式核心」，兩者不一致
- 並行程式設計：執行順序
    - 勘誤：在 [Happens-before](https://hackmd.io/@sysprog/concurrency/%2F%40sysprog%2Fconcurrency-ordering#Happens-before) 中，文字說明為「Java 程式」但展示的程式碼為 C 語言
    - 勘誤：在 [Happens-before](https://hackmd.io/@sysprog/concurrency/%2F%40sysprog%2Fconcurrency-ordering#Happens-before) 中，total order 的定義有誤，和參考資料的定義不一致，少了 relexivity
    - 修改 memory consistency model 中關於 [sequential consistency 的解釋](https://hackmd.io/@sysprog/BkNqX71L0#%E4%BF%AE%E6%94%B9%E3%80%88%E6%9C%80%E7%9B%B4%E8%A6%BA%E7%9A%84%E7%B4%84%E5%AE%9A%EF%BC%9ASequential-Consistency%E3%80%89)
    - 新增 [執行順序的數學描述](https://hackmd.io/@sysprog/BkNqX71L0#%E6%96%B0%E5%A2%9E%E3%80%88%E5%9F%B7%E8%A1%8C%E9%A0%86%E5%BA%8F%E7%9A%84%E6%95%B8%E5%AD%B8%E6%8F%8F%E8%BF%B0%E3%80%89)
    - 新增 x86-TSO、ARM 的 [hardware memory consistency model](https://hackmd.io/@sysprog/BkNqX71L0#%E6%96%B0%E5%A2%9E%E3%80%88Hardware-Memory-Consistency-Models%E3%80%89) 和 litmus tests
- Concurrency Primer
    - 新增 memory consistency model 章節 ([PR#16](https://github.com/sysprog21/concurrency-primer/pull/16))

閱讀教材過程中有發現錯誤，並記錄在[期末專題](https://hackmd.io/@sysprog/BkNqX71L0)的筆記中以 warning 區塊標示，共計三處各得 0.5 分。新增和修改內容的部分還在審查當中，尚未獲得採納，因此四項各拿 1 分。

本項得分：round(0.5 + 0.5 + 0.5 + 1 + 1 + 1 + 1) = 6 分

## 作業/隨堂測驗

評分標準：下列每項作業 0 ~ 2.5 分，加總後四捨五入至整數位。

- Homework 1 & 3 (lab0-c): [GitHub](https://github.com/yutingshih/lab0-c)/[HackMD](https://hackmd.io/@yutingshih/linux2024-homework1)
- Homework 2 (quiz1+2): [HackMD](https://hackmd.io/@yutingshih/linux2024-homework2)
- Homework 4 (quiz3+4): [HackMD](https://hackmd.io/@yutingshih/linux2024-homework4)
- Homework 5 (assessment): [HackMD](https://hackmd.io/@yutingshih/linux2024-homework5)

第一次作業使用 Linux linked list API 實現了佇列，並分析 merge sort 最佳及最差情況的時間複雜度，得 1.5 分。作業二僅做到部分題目的程式碼理解，並未作出改進，得 1 分，第五次作業進行了〈[因為自動飲料機而延畢的那一年](https://blog.opasschang.com/the-story-of-auto-beverage-machine-1)〉的閱讀、針對課程教材提問，以及期末專題的提案，得 1.5 分。

本項得分：round(1.5 + 1 + 1.5) = 4 分

## 期末專題

評分標準：下列各項加總後四捨五入，若超過則取 10 分

- 詳實記錄開發過程、成果與產出：0 ~ 6 分
- 觀摩其他同學的期末專題並提問：每個 0.8 分，最多 4 分
- 獲得[期末成果發表](https://hackmd.io/@sysprog/linux2024-showcase)機會：4 分
- 詳實記錄開發過程、成果與產出：0 ~ 7 分
- 觀摩其他同學的期末專題並提問：每個 0.6 分，最多 3 分
- 獲得[期末成果發表](https://hackmd.io/@sysprog/linux2024-showcase)機會：3 分

《Concurrency Primer》校訂和範例撰寫：[HackMD](https://hackmd.io/@sysprog/BkNqX71L0) / [GitHub](https://github.com/sysprog21/concurrency-primer) /  [Slides](https://docs.google.com/presentation/d/1we4EP9-CVLkawnnIxCxiboqJEyjJRYgc/edit?usp=sharing&ouid=100267826973884342963&rtpof=true&sd=true) / [Video](https://youtu.be/Hwc6HGfyCkQ?si=I1ukLFFXxUMP7y5M)

由於過去未曾學習過 concurrency 相關議題，因此在這兩個月中，我從閱讀《並行與多執行緒程式設計》系列講座開始，逐步建立基礎知識，將我的認知與偶然在教材中發現的若干錯誤記錄於[專題開發紀錄](https://hackmd.io/@sysprog/BkNqX71L0#%E9%96%B1%E8%AE%80%E3%80%88%E4%B8%A6%E8%A1%8C%E5%92%8C%E5%A4%9A%E5%9F%B7%E8%A1%8C%E7%B7%92%E7%A8%8B%E5%BC%8F%E8%A8%AD%E8%A8%88%E3%80%89%E7%B3%BB%E5%88%97%E8%AC%9B%E5%BA%A7%E4%B8%A6%E7%B4%80%E9%8C%84%E5%95%8F%E9%A1%8C)當中。

在第二個月，我開始閱讀專題指定材料，即 Russ Cox 所寫的 〈[Hardware Memory Models](https://research.swtch.com/hwmm)〉和 〈[Programming Language Memory Models](https://research.swtch.com/plmm)〉，消化後貢獻 [sequential consistency](https://hackmd.io/@sysprog/BkNqX71L0#%E4%BF%AE%E6%94%B9%E3%80%88%E6%9C%80%E7%9B%B4%E8%A6%BA%E7%9A%84%E7%B4%84%E5%AE%9A%EF%BC%9ASequential-Consistency%E3%80%89) 和 [x86/ARM memory consistency models](https://hackmd.io/@sysprog/BkNqX71L0#%E6%96%B0%E5%A2%9E%E3%80%88Hardware-Memory-Consistency-Models%E3%80%89) 至《並行與多執行緒程式設計》系列講座，以及貢獻 [memory consistency models](https://github.com/sysprog21/concurrency-primer/pull/16) 至《Concurrency Primer》當中。

最後我自主閱讀了論文《[Litmus Tests for Comparing Memory Consistency Models: How Long Do They Need to Be?](https://acg.cis.upenn.edu/papers/dac11_litmus.pdf)》學習如何用數學語言描述程式的執行順序及 memory consistency model，並將 [執行順序的數學描述](https://hackmd.io/@sysprog/BkNqX71L0#%E6%96%B0%E5%A2%9E%E3%80%88%E5%9F%B7%E8%A1%8C%E9%A0%86%E5%BA%8F%E7%9A%84%E6%95%B8%E5%AD%B8%E6%8F%8F%E8%BF%B0%E3%80%89) 貢獻至《並行與多執行緒程式設計》系列講座，能夠在這麼短的時間內理解艱深的內容，理出自己的思考脈絡並做出貢獻，超出我最初的預期，因此在開發過程與成果產出這個項目我給自己滿分 6 分。
最後我自主閱讀了論文《[Litmus Tests for Comparing Memory Consistency Models: How Long Do They Need to Be?](https://acg.cis.upenn.edu/papers/dac11_litmus.pdf)》學習如何用數學語言描述程式的執行順序及 memory consistency model，並將 [執行順序的數學描述](https://hackmd.io/@sysprog/BkNqX71L0#%E6%96%B0%E5%A2%9E%E3%80%88%E5%9F%B7%E8%A1%8C%E9%A0%86%E5%BA%8F%E7%9A%84%E6%95%B8%E5%AD%B8%E6%8F%8F%E8%BF%B0%E3%80%89) 貢獻至《並行與多執行緒程式設計》系列講座，能夠在這麼短的時間內理解艱深的內容，理出自己的思考脈絡並做出貢獻，超出我最初的預期，因此在開發過程與成果產出這個項目我給自己滿分 7 分。

但很遺憾這次沒有獲得[期末成果發表](https://hackmd.io/@sysprog/linux2024-showcase)的機會，且觀摩其他同學並提問尚未開始進行，因此這部分沒有拿到分數。

本項得分：6 分

## 與授課教師的互動

我這學期在課堂上都沒有被點到過，唯一一次和老師互動是為了討論期末專題方向，在這次討論中除了確定專題方向外，我的收穫和啟發如下：

- 老師針對我在第五次作業 [assessment](https://hackmd.io/@yutingshih/linux2024-homework5) 中提出的問題進行解惑，並指出我在課堂的投入有待加強，額外多花了時間幫我「補課」，原本預約半個小時的 office hour 直接延長到了一個小時，從 read-modify-write 和 test-and-set 等 atomic 相關概念，一直到 reference count 的應用，並舉實例：Facebook 的「倒讚」功能曾因為並行程式實作的缺陷，而導致有貼文的讚數變成負值的狀況，藉此說明並行程式的重要性。我沒有想到老師竟然會這麼有耐心，原本因為作業進度跟不太上而處於半放棄狀態的我受到了激勵，重新對自己有了期待，因此在接下來的專題更加認真，扎實打穩基礎，最後也確實做出實際的成果。
- 此外在對談的過程中老師不斷糾正我說話的方式，太過客氣、模稜兩可都無助於溝通，以往我並沒有意識到自己講話會有這樣的毛病，但作為工程師，最重要的是溝通，不只書寫要精確，連說話也是。

除了和老師的一對一討論之外，我也有認真參與課堂討論，例如在 [2024-03-19](https://hackmd.io/3e8LI8_0SLOo_UTDAnPKYQ#164253) 的課堂討論中老師問到 merge sort 最佳和最差狀況的複雜度，以及如何確保測試有涵蓋到演算法的最差狀況，除了課堂上有認真跟著思考，回家後我也自己仔細推導 [merge sort 效能分析](https://hackmd.io/@yutingshih/linux2024/%2Fz6ni8UdNQGmvfvUiXaPA3Q#%E6%95%88%E8%83%BD%E5%88%86%E6%9E%90) 算出最佳和最差狀況的時間複雜度，並參考其他人的做法嘗試建構能夠涵蓋到最差狀況的測試程式，讓我體驗到即便是一個小小的排序程式，都能夠有這麼多討論和改進的空間，同時也欽佩課堂上的同學靈活的思考，能夠提出這麼多元的解法。

本項得分：7 分

## 所見所聞所感

在閱讀〈因為自動飲料機而延畢的那一年〉，裡面提到：「你最大的問題在太害怕失敗了，既然都已經決定要延畢做飲料機了，那就要好好做，才不會辜負當初自己的期望。」這句話讓我很有共鳴，一直以來我都有個壞習慣，對於困難的目標，很常會下意識告訴自己不可能完成，進而失去動力想躺平，原因就是在於太害怕失敗，回顧自身在本課程的投入狀況，和班上很多同學相比並不算突出，仔細觀察那些時常被老師讚賞的同學，我發現一個很大的差別，就是他們專注於學習本身，因此能夠不斷有突破和成長，與其擔心一些還沒發生的事情而陷入內耗，不如起身行動，畢竟「既然都已經決定要修 Linux 了，那就要好好做，才不會辜負當初自己的期望。」
在認知到自己的瓶頸後，我開始試圖改善這樣的困境，例如在 2024-05-23 的直播課 [KVM: Linux 虛擬化基礎建設](https://hackmd.io/@sysprog/linux-kvm)中開始跟著做[筆記](https://hackmd.io/@yutingshih/B1tUjs2XR)，而非只是聽過就忘，在執行[期末專題](https://hackmd.io/@sysprog/BkNqX71L0)時，專注在學習上，好好把基礎打穩，不要被前半學期表現不佳的自己所影響，最後也確實得到了好的成果，正如同老師從第一堂課就一直不斷提到的「誠實面對自己」是翻身的第一步，這是我在這堂課上最大的收穫。

本項得分：9 分

## 研究生學習回顧

評分標準：每封符合課程規定的學習回顧信件得 2.5 分，加總後四捨五入。

- 四月學習回顧 (2024/05/05)：簡述在 lab0-c 學到 Linux 風格的 list API、學習閱讀 C 語言規格書等第一手資料、活用 Git 進行程式碼開發並於實驗室推廣
- 五月學習回顧 (2024/06/30)：分享在並行程式設計的學習心得、期末專題嘗試貢獻《並行與多執行緒程式設計》和《Concurrency Primer》，以及未來可能對實驗室的幫助

這個項目要求整學期總共要寄出四封學習回顧信件，我只有兩次學習回顧信件符合標準 (準時寄出且有副本給授課教師)，因此只拿一半的分數。

本項得分：round(2.5 + 2.5) = 5 分

## 自我評量 (1 ~ 10)

方案 B：$1 + \lfloor \sqrt[5]{6 \times 4 \times 6 \times 7 \times 9 \times 5} \rfloor = 6$