版本 3bab55a99c126d07e777b569052ea157121aa71d
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title: 系統軟體課程進度與開放資源
categories: system programming, linux, performance, security, compiler, kernel
toc: no
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- Instructor: [Jim Huang](/User/jserv) (黃敬群) `<jserv.tw@gmail.com>`
* [Facebook 粉絲專頁](https://www.facebook.com/JservFans) (不要擔心提了笨問題，這專門用來和學生互動，可預約一對一討論)
- 討論區: [https://www.facebook.com/groups/system.software2018/](https://www.facebook.com/groups/system.software2018/)
- 課程信箱: `<embedded.master2015@gmail.com>`
- 討論區: [https://www.facebook.com/groups/system.software2020/](https://www.facebook.com/groups/system.software2020/)
- 課程信箱: `<embedded.master2015@gmail.com>`, [往年課程進度](/sysprog/schedule-old)
- 注意: 下方課程進度表標註有 `*` 的項目，表示內附錄影的教材
進階電腦系統理論與實作 (Fall 2018)
進階電腦系統理論與實作 (Fall 2020)
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* 第 1 週 (Sep 14): 誠實面對自己
- [課程簡介和注意須知](https://docs.google.com/presentation/d/1Iuyh_ctWxBgV69S-qZej0oIVaufeoz5S_-rvehCab38/edit)
- 注意: 每週均安排測驗，取出其中最高分的 6 次採計
- 歷屆修課學生心得: [張家榮](/User/JaredCJR), [陳品睿](/User/ggary9424), [蕭奕凱](/User/Veck)
- [21 世紀的系統軟體](https://hackmd.io/s/H1kIhv__X): 「需求」層次: 正確 → 安全 → 可讀 → 優雅 → 利他; Benchmark / Profiling; 運算模式的巨變; Deep Learning 背後的資訊建設
- [軟體缺失導致的危害](https://hackmd.io/s/B1eo44C1-)
- [GNU/Linux 開發工具共筆](https://hackmd.io/c/rJKbX1pFZ): 務必 *自主* 學習 Linux 操作, Git, HackMD, LaTeX 語法 (特別是數學式), GNU make, perf, gnuplot
- [透過 Computer Systems: A Programmer’s Perspective 學習系統軟體](https://hackmd.io/c/S1vGugaDQ)
- [Bit-wise operations](https://hackmd.io/s/By0MltO_m)
- [作業](https://hackmd.io/s/SkWIb_O_X) (截止日: Sep 25)
* 雖然不用繳交程式碼，但有大量需要細讀的材料，請務必投入超過 35 小時
- [課程基本資料表單](https://goo.gl/forms/oVQ6Lkax4XcmGgPG2) **務必填寫，以接收課程資訊**
- Week1 隨堂測驗: [題目](https://hackmd.io/s/S1a9-YO_Q#) / [作答表單](https://goo.gl/forms/bhj6rm0UxHqFn5B53)
* 第 2 週 (Sep 21): C 程式設計和協作
- [linked list 題目分析](https://hackmd.io/s/HyELy5bTz)
- [bit-field](https://hackmd.io/s/SJ8y82ZYQ)
- [從 C 語言規格看資訊安全漏洞](https://hackmd.io/s/SyE5xaWYX)
- [Git commit message 撰寫和改進](https://hackmd.io/s/HJQk5dt2x)
- [作業](https://hackmd.io/s/rJwiDHGKQ) (截止日: Oct 7)
* [lab0](https://hackmd.io/s/BJp_jq-tm)
- Week2 隨堂測驗: [題目](https://hackmd.io/UKpj7o20TLuLqm8t2Erv0g)
* 第 3 週 (Sep 28): C 程式設計效能
- [以位元駕馭能量](https://hackmd.io/s/rk2RO0cYX)
- [對 Linked List 進行氣泡排序](https://hackmd.io/s/BklGm1MhZ)
- [Count Leading Zero (clz) 的實作](https://hackmd.io/s/Skq6P9bpz)
* [clz 應用](https://hackmd.io/s/Bk-uxCYxz), [clz 分析](https://hackmd.io/s/Hyl9-PrjW)
- [C 語言：記憶體管理、對齊及硬體特性](https://hackmd.io/s/BkuMDQ9K7)
* 搭配閱讀: [The Lost Art of Structure Packing](http://www.catb.org/esr/structure-packing/)
- 課後閱讀: [What comes after Moore's Law?](https://enterprisersproject.com/article/2018/9/what-comes-after-moores-law): 隨著 Moore's Law 時代的結束, 通用化硬體效能不再如以往快速進步, 因此軟硬體也必須因應如此的變化, 這篇點出 4 個面向:
* Ephemeral applications (短暫的軟體): 這點是以企業軟體來談，許多組織的觀點認為軟體壽命比運作其的硬體來得長久。在許多大企業依然如此，然而後續將大量導入 mobile, web, analytics 與其他軟體，更趨向快速轉變以符合客戶與市場所需;
* New workloads, such as machine learning: 呼應諸多計算架構大師所說的 Domain-Specific Architecture (DSA);
* Cloud platforms: 對於雲端應用而言，使用者不會在意它是在哪種處理器與加速器上運作的;
* Open source software: 主要在於特定的軟體開發商因人力與成本而減少支援硬體的範圍，開放原始碼軟體這時能夠作為考慮方案。儘管無法消弭對硬體的相依性，但不像軟體開發商對硬體平台支援或不支援的要求;
- [作業](https://hackmd.io/s/SkJbKd1c7) (截止日: Oct 17)
* [dict](https://hackmd.io/s/B1Bq5Jat7), [review](https://hackmd.io/s/rywcBOy9Q), [list](https://hackmd.io/s/SyVPDd1cX)
- Week3 隨堂測驗: [題目](https://hackmd.io/s/BkyQskjK7#) / [作答表單](https://goo.gl/forms/fpLWdyDckGZSQAcC2)
* 第 4 週 (Oct 5): code review
- 回顧 [Homework1](https://hackmd.io/s/SkWIb_O_X), [Homework2](https://hackmd.io/s/rJwiDHGKQ)
- [作業](https://hackmd.io/s/r1Yp07Uqm) (截止日: Oct 21)
* [assessment](https://hackmd.io/s/HJ236XI57), [clang](https://hackmd.io/s/rk2uXEU57)
- Week4 隨堂測驗
* 上: [題目](https://hackmd.io/s/HyyxpJE5X) / [作答表單](https://goo.gl/forms/QUp3OrcmXCKzCjoZ2)
* 中: [題目](https://hackmd.io/s/Syl6me49Q) / [作答表單](https://goo.gl/forms/rwmVkXkeyjh5clLH3)
* 下: [題目](https://hackmd.io/s/By7Lwz4qm) / [作答表單](https://goo.gl/forms/DxB7xDm5GK5IgTQI3)
* 第 1 週 (Sep 8): 誠實面對自己
- [課程簡介和注意須知](https://docs.google.com/presentation/d/19rwlCab5Hw-EpG8z9aanFm601TnRz7WKdkId5_dUqKA/edit?usp=sharing) / [課程簡介和作業解說錄影](https://www.youtube.com/watch?v=CbxPOYDWo1E)`*`
* 每週均安排隨堂測驗，採計其中最高分的 8 次
* 學期評分方式: 隨堂測驗 (20%) + 個人作業+分組報告 (30%) + 自我評分 (50%)
* 在 Dcard 的[課程問答](https://www.dcard.tw/f/ncku/p/234365647)
- 歷屆修課學生心得: [張家榮](/User/JaredCJR), [陳品睿](/User/ggary9424), [蕭奕凱](/User/Veck), [方鈺學](/User/JulianATA)
- 分組報告示範: [ARM-Linux](/embedded/arm-linux)
- [GNU/Linux 開發工具共筆](https://hackmd.io/@sysprog/gnu-linux-dev/)`*`: 務必 *自主* 學習 Linux 操作, Git, HackMD, LaTeX 語法 (特別是數學式), GNU make, perf, gnuplot
- [透過 Computer Systems: A Programmer’s Perspective 學習系統軟體](https://hackmd.io/@sysprog/CSAPP)`*`: 本課程指定的教科書 (請及早購買: [天瓏書店](https://www.tenlong.com.tw/products/9787111544937))
- [軟體缺失導致的危害](https://hackmd.io/@sysprog/software-failure)
* 1970 年代推出的首款廣體民航客機波音 747 軟體由大約 40 萬行程式碼構成，而 2011 年引進的波音 787 的軟體規模則是波音 747 的 16 倍，約 650 萬行程式碼。換言之，你我的性命緊繫於一系列極為複雜的軟體系統之中，能不花點時間了解嗎？
* 軟體開發的安全性設計和測試驗證應獲得更高的重視
- [解讀計算機編碼](https://hackmd.io/@sysprog/binary-representation)
* 人們對數學的加減運算可輕易在腦中辨識符號並理解其結果，但電腦做任何事都受限於實體資料儲存及操作方式，換言之，電腦硬體實際只認得 0 和 1，卻不知道符號 + 和 - 在數學及應用場域的意義，於是工程人員引入「補數」以表達人們認知上的正負數
* 您有沒有想過，為何「二補數」(2’s complement) 被電腦廣泛採用呢？背後的設計考量是什麼？本文嘗試從數學觀點去解讀編碼背後的原理
- [linked list 和非連續記憶體操作](https://hackmd.io/s/SkE33UTHf)`*`
* 安排 linked list 作為第一份作業及隨堂測驗的考量點:
+ 檢驗學員對於 C 語言指標操作的熟悉程度 (附帶思考：對於 Java 程式語言來說，該如何實作 linked list 呢？)
+ linked list 本質上就是對非連續記憶體的操作，乍看僅是一種單純的資料結構，但對應的演算法變化多端，像是「如何偵測 linked list 是否存在環狀結構？」和「如何對 linked list 排序並確保空間複雜度為 O(1) 呢？」
+ linked list 的操作，例如走訪 (traverse) 所有節點，反映出 Locality of reference (cache 用語) 的表現和記憶體階層架構 (memory hierarchy) 高度相關，學員很容易從實驗得知系統的行為，從而思考其衝擊和效能改進方案
+ 無論是作業系統核心、C 語言函式庫內部、應用程式框架，到應用程式，都不難見到 linked list 的身影，包含多種針對效能和安全議題所做的 linked list 變形，又還要考慮到應用程式的泛用性 (generic programming)，是很好的進階題材
* [題目 1 + 分析](https://hackmd.io/@sysprog/linked-list-quiz)`*`
* [題目2](https://hackmd.io/@sysprog/linux2020-quiz1) (內含作答表單) / [參考題解1](https://hackmd.io/@Ryspon/HJVH8B0XU), [參考題解2](https://hackmd.io/@chses9440611/Sy5gwE37I)
- [作業](https://hackmd.io/@sysprog/2020-homework1): 9 月 20 日截止繳交
* [lab0](https://hackmd.io/@sysprog/2020-lab0), [quiz1](https://hackmd.io/@sysprog/rJ7WDWNVv)
- 第 1 週隨堂測驗: [題目](https://hackmd.io/@sysprog/sysprog2020-quiz1) (內含作答表單)
- [課堂問答簡記](https://hackmd.io/@sysprog/r1McTjN4P)
* 第 5 週 (Oct 12): CS:APP
* [CS:APP 第 2 章重點提示和練習](https://hackmd.io/s/rJoxSsiuG)
* 第 2 週 (Sep 15): C 語言程式設計
* [系統軟體開發思維](https://hackmd.io/s/B1KnHcwBN)
- [C 語言: 數值系統](https://hackmd.io/@sysprog/c-numerics)`*`
- 儘管數值系統並非 C 語言所特有，但在 Linux 核心大量存在 u8/u16/u32/u64 這樣透過 typedef 所定義的型態，伴隨著各式 alignment 存取，若學員對數值系統的認知不夠充分，可能立即就被阻擋在探索 Linux 核心之外 —— 畢竟你完全搞不清楚，為何在 Linux 核心存取特定資料需要繞一大圈。
- [C 語言: Bitwise 操作](https://hackmd.io/@sysprog/c-bitwise)`*`
- Linux 核心原始程式碼存在大量 bit(-wise) operations (簡稱 bitops)，頗多乍看像是魔法的 C 程式碼就是 bitops 的組合。
- [類神經網路的 ReLU 及其常數時間複雜度實作](https://hackmd.io/@sysprog/constant-time-relu)
* [為什麼要深入學習 C 語言？](https://hackmd.io/@sysprog/c-standards)`*`
- C 語言發明者 Dennis M. Ritchie 說：「C 很彆扭又缺陷重重，卻異常成功。固然有歷史的巧合推波助瀾，可也的確是因為它能滿足於系統軟體實作的程式語言期待：既有相當的效率來取代組合語言，又可充分達到抽象且流暢，能用於描述在多樣環境的演算法。」
- Linux 核心作為世界上最成功的開放原始碼計畫，也是 C 語言在工程領域的瑰寶，裡頭充斥各式「藝術」，往往會嚇到初次接觸的人們，但總是能夠用 C 語言標準和開發工具提供的擴展 (主要來自 gcc 的 GNU extensions) 來解釋。
* [基於 C 語言標準研究與系統程式安全議題](https://hackmd.io/s/S15o_K3cQ)
* Week5 隨堂測驗: [題目](https://hackmd.io/s/B1pWKvp97#) / [作答表單](https://goo.gl/forms/8yHW8Z3gBBqpIPlz2)
* 第 6 週 (Oct 19): Code Review
* [CS:APP 第 2 章重點提示和練習](https://hackmd.io/s/rJoxSsiuG)
* [解讀計算機編碼](https://hackmd.io/s/rylUqXLsm)
* [從餘數運算到 RSA 加密演算](https://hackmd.io/s/SyBXfc8i7)
* Week6 隨堂測驗: [題目](https://hackmd.io/s/S1azdiUiX#) / [作答表單](https://goo.gl/forms/3DbVpeeksrWN2Zcm1)
* [作業](https://hackmd.io/s/S1CRTc8jX) (截止日: Oct 31)
- [bits](https://hackmd.io/s/r14wRqUjQ)
* 第 7 週 (Oct 26): 測驗 + 分組
* 填寫[分組表](https://hackmd.io/s/SydiC6Ism#)
* Week7 紙筆測驗: [題目](https://drive.google.com/open?id=1wnbLLZfTF2qBNUinmpIvmyJ3OGd0e2eG)
* 第 8 週 (Nov 2): 程式碼最佳化
* 為何你要掌握數學？即使 Linux 核心內部也大量可見: [從 CPU cache 一致性的角度看 Linux spinlock 的 non-scalable](https://hackmd.io/s/BJ8djgdnm)
* [CS:APP 第 5 章重點提示和練習](https://hackmd.io/s/SyL8m4Lnm)
* [CS:APP 第 4 章重點提示](https://hackmd.io/s/ByKFm4CFz)
* 任務分配: [分組表](https://hackmd.io/s/SydiC6Ism)
* 第 9 週 (Nov 9): Computer Architecture
* 人工智慧涉及大量運算，和底層計算機結構及數值表示法高度相關: [Making floating point math highly efficient for AI hardware](https://code.fb.com/ai-research/floating-point-math/), [bfloat16 floating-point format](https://en.wikipedia.org/wiki/Bfloat16_floating-point_format)
* [CS:APP 第 5 章重點提示和練習](https://hackmd.io/s/SyL8m4Lnm)
* [CS:APP 第 4 章重點提示和練習](https://hackmd.io/s/ByKFm4CFz)
* Week9 隨堂測驗(上)： [題目](https://hackmd.io/s/BJ3iW7GaQ#) / [作答表單](https://goo.gl/forms/VAotwuQB6XOYOmin1)
* 第 10 週 (Nov 16): Computer Architecture
* [CS:APP 第 4 章重點提示和練習](https://hackmd.io/s/ByKFm4CFz)
* Week9 隨堂測驗(中)： [題目](https://hackmd.io/s/SyEo8mMpm) / [作答表單](https://goo.gl/forms/ttcrNJs7boQ5r8RZ2)
* Week9 隨堂測驗(下)： [題目](https://hackmd.io/s/ryiEzUzTm) / [作答表單](https://goo.gl/forms/dJ8EjxkAAXwPk5ZG3)
* 第 11 週 (Nov 23): 分組討論
* 李飛飛教授的 TED 演說 [How we teach computers to understand pictures](https://www.youtube.com/watch?v=40riCqvRoMs)
- [ImageNet: A Large-Scale Hierarchical Image Database](http://www.image-net.org/papers/imagenet_cvpr09.pdf)
- [Now anyone can train Imagenet in 18 minutes](https://www.fast.ai/2018/08/10/fastai-diu-imagenet/)
* [分組討論](https://hackmd.io/s/SydiC6Ism)
* [CS:APP 第 4 章重點提示和練習](https://hackmd.io/s/ByKFm4CFz)
* 第 12 週 (Nov 30): Machine Language
* [CS:APP 第 3 章重點提示和練習](https://hackmd.io/s/HJDRfVCFG)
* [分組討論](https://hackmd.io/s/SydiC6Ism)
* Week12 隨堂測驗：[題目](https://hackmd.io/s/ByYwBWCC7) / [作答表單](https://goo.gl/forms/hfW7FhT04E9aeSpy2)
* 第 13 週 (Dec 7): Memory Hierarchy
* [CS:APP 第 6 章重點提示](https://hackmd.io/s/H1vQ3vu2z)
* Week13 隨堂測驗：[題目](https://hackmd.io/s/SyE-NHvyE#) / [作答表單](https://goo.gl/forms/8ll7n4xsVQEQtGx32)
* 第 14 週 (Dec 14): Memory Hierarchy
* 2018 年 11 月 16 日新版國際單位制通過，新的公斤定義將改以物理學的普朗克常數為標準 (WTF?!)
* 世界上所有的測量結果都可以追溯到「國際單位制」(Système International d'Unités；SI Units)
* 國際單位制以七個基本單位為基礎，並由此推導出各種可相互換算的測量單位。多年來，測量的定義 —— 安培(ampere)、燭光(candela)、克耳文(kelvin)、公斤(kilogram)、公尺(meter)、莫耳(mole)以及秒(second) —— 都已重新定義
* 質量測量的標準源於存放在法國巴黎近郊國際度量衡局的單一物件 —— 國際公斤原器 (IPK)，自 1884 年被鑄造成為公斤的標準以來一直存放在此，[有什麼問題呢？](https://www.eettaiwan.com/news/article/20181123NT01-The-Kilogram-Has-a-New-Definition)
- 根據近年的量測顯示，IPK 重量已減少約 50 微克
- 經過全球國家度量機構數十年的討論和研究，決定捨棄實體的 IPK，改以普朗克常數重新定義公斤單位，其定義比 IPK 至少穩定 100 萬倍
* video: [公斤是如何重新定義？](https://www.youtube.com/watch?v=E-IBVXNHyKc)
- 目前的公斤質量是指以地心引力施加特定的力，修訂後的定義改用電磁力取代機械力進行測量
- 未來改以基布爾秤（Kibble balance）測量，後者以電磁力精準量測物體質量，可測量出多少電流產生的電磁力，才等同於作用在給定質量上的力。
* [CS:APP 第 6 章重點提示](https://hackmd.io/s/H1vQ3vu2z)
* [分組討論](https://hackmd.io/s/SydiC6Ism)
* 第 15 週 (Dec 21): Virtual Memory
* [CS:APP 第 9 章重點提示](https://hackmd.io/s/SkCLi8YgN)
* Week15 隨堂測驗： [題目](https://hackmd.io/s/HkhzU3KeV) / [作答表單](https://goo.gl/forms/HofqIsNureFFXc283)
* 第 16 週 (Dec 28): Virtual Memory + 傅立葉分析
* 公告:
- 本學期最後一次上課時間為 2019 年 1 月 11 日;
- 分組報告應在 2019 年 1 月 18 日前更新共筆並準備解說錄影 (放在 YouTube 上，設定為公開存取以利評分)，預計 1 月 20 日遞交學期評分
* [CS:APP 第 9 章重點提示](https://hackmd.io/s/SkCLi8YgN)
* [圖解傅立葉分析](https://hackmd.io/s/S1M6kQgiZ)
* [CS:APP Assign5.18](https://hackmd.io/s/rkdzvWJTX)
* [分組討論](https://hackmd.io/s/SydiC6Ism)
* 第 17 週 (Jan 4): I/O + TCP/IP + sockets
* [在網頁瀏覽器裡頭執行 MS-DOS 和毀滅戰士遊戲](https://js-dos.com/DOOM/)
- [HackerNews 討論](https://news.ycombinator.com/item?id=18817278)
* [CS:APP 第 10 章重點提示](https://hackmd.io/s/H1TtmVTTz)
* [CS:APP 第 11 章重點提示](https://hackmd.io/s/ByPlLNaTG)
* 第 18 週 (Jan 11): Concurrency
* [Toward Concurrency](https://hackmd.io/s/Skh_AaVix)
作業系統設計與實作 (Spring 2018)
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* 第 1 週 (Feb 27): 誠實面對自己
- [課程簡介和注意須知](https://docs.google.com/presentation/d/143asQtaklIxV_3PGZ1EIM_2DrFfOX7Qblt9xZorQXYg/edit?usp=sharing)
* [錄影解說](https://www.youtube.com/watch?v=XXiPPUzld84)
- [Bit-wise operations](https://hackmd.io/s/HkMAwkzdf)
- [CS:APP 學習指引 (1)](https://hackmd.io/s/SJ7V-qikG)
- 歷屆修課學生心得: [張家榮](/User/JaredCJR), [陳品睿](/User/ggary9424), [蕭奕凱](/User/Veck)
- [GNU/Linux 開發工具共筆](https://hackmd.io/c/rJKbX1pFZ): 務必 自主 學習 Linux 操作, Git, HackMD, LaTeX 語法 (特別是數學式), GNU make, perf, gnuplot
- [作業](https://hackmd.io/s/SJONH8fuz) (截止日: Mar 12)
* [phonebook](https://hackmd.io/s/SykZ8IMOf), [因為自動飲料機而延畢的那一年](http://opass.logdown.com/posts/1273243-the-story-of-auto-beverage-machine-1) (記錄心得和啟發)
* 課後學習: [你所不知道的C語言：數值系統篇](https://hackmd.io/s/BkRKhQGae), [你所不知道的C語言：指標篇](https://hackmd.io/s/HyBPr9WGl), [你所不知道的C語言：遞迴呼叫篇](https://hackmd.io/s/rJ8BOjGGl)
- [課程基本資料表單](https://goo.gl/forms/0ImbCMH1VMG0jyKg2)
- Week1 隨堂測驗: [題目](https://hackmd.io/s/rJh9U4Guf) / [作答表單](https://goo.gl/forms/alrwn5w6WT0VHfeM2)
- 藉由研讀漏洞程式碼及 C 語言標準，討論系統程式的安全議題
- 透過除錯器追蹤程式碼實際運行的狀況，了解其運作原理;
- 取材自 dangling pointer, CWE-416 Use After Free, CVE-2017-16943 以及 integer overflow 的議題;
* [C 語言: bit-field](https://hackmd.io/s/SJ8y82ZYQ)
- bit field 是 C 語言一個很被忽略的特徵，但在 Linux 和 gcc 這類系統軟體很常出現，不僅是精準規範每個 bit 的作用，甚至用來「擴充」C 語言
- [作業](https://hackmd.io/@sysprog/2020-homework2): 9 月 27 日截止繳交
* [quiz2](https://hackmd.io/@sysprog/B1zAbkAEP)
* Week2 隨堂測驗: [題目](https://hackmd.io/@sysprog/2020-quiz2) (內含作答表單)
* 第 2 週 (Mar 6): 數值系統
* [CS:APP 第 2 章重點提示和練習](https://hackmd.io/s/rJoxSsiuG)
- 冼鏡光教授的 [使用浮點數最最基本的觀念](http://blog.dcview.com/article.php?a=Az0HYgNrBDU%3D)
* [Bitwise Algorithms](https://www.geeksforgeeks.org/bitwise-algorithms/), [bit-reverse](https://hackmd.io/s/ByzoiggIb), [multiplier](https://hackmd.io/s/r1Z_zPx8-)
* [Git commit message 撰寫和改進](https://hackmd.io/s/HJQk5dt2x)
* Week2 隨堂測驗: [題目](https://hackmd.io/s/SJO5LN9_M) / [作答表單](https://goo.gl/forms/6IgybKUv8hcn0P9y1)
* 第 3 週 (Sep 22): C 語言程式設計
* 公告
- [課程基本資料表單](https://forms.gle/b7NNuzkEJEgvfk7Q6): **務必填寫，以接收課程資訊**
* [C 語言：記憶體管理、對齊及硬體特性](https://hackmd.io/s/BkuMDQ9K7)`*`
* 搭配閱讀: [The Lost Art of Structure Packing](http://www.catb.org/esr/structure-packing/)
* 從虛擬記憶體談起，歸納出現代銀行和虛擬記憶體兩者高度相似: malloc 給出 valid pointer 不要太高興，等你要開始用的時候搞不好作業系統給個 OOM ——簡單來說就是一張支票，能不能拿來開等到兌現才知道。
* 探討 heap (動態配置產生，系統會存放在另外一塊空間)、data alignment，和 malloc 實作機制等議題。這些都是理解 Linux 核心運作的關鍵概念。
* [C 語言: 未定義行為](https://hackmd.io/s/Skr9vGiQm)`*`: C 語言最初為了開發 UNIX 和系統軟體而生，本質是低階的程式語言，在語言規範層級存在 undefined behavior，可允許編譯器引入更多最佳化
* [Greatest Common Divisor 特性和實作考量](https://hackmd.io/@sysprog/gcd-impl): 探討最大公因數 (GCD) 特性，考慮微處理器架構實作帶來的效能衝擊。考慮到 binary GCD 及其最佳化。
* [C 語言: 前置處理器應用](https://hackmd.io/s/S1maxCXMl)`*`
- C 語言之所以不需要時常發佈新的語言特徵又可以保持活力，前置處理器 (preprocessor) 是很重要的因素，有心者可逕行「擴充」C 語言
* [C 語言: 指標](https://hackmd.io/s/HyBPr9WGl)`*`
- 應可體會為何走訪 linked list 節點的程式碼要這樣寫: `struct list **lpp; for (lpp = &list; *lpp != NULL; lpp = &(*lpp)->next)`
- [作業](https://hackmd.io/@sysprog/2020-homework3): 10 月 7 日截止繳交
* [dict](https://hackmd.io/@sysprog/2020-dict), [quiz3](https://hackmd.io/@sysprog/B12ftyoBD)
* Week3 隨堂測驗: [題目](https://hackmd.io/@sysprog/2020-quiz3) (內含作答表單)
* 第 3 週 (Mar 13): 數值運算
* [從根號 2 的運算談浮點數](https://hackmd.io/s/ryOLwrVtz)
+ 對應 [CS:APP 3/e](http://csapp.cs.cmu.edu/) 的 **2.3.6** (Page 70-74), **2.4.5** (Page 85-87)
* [Code Review Guidelines](https://engineeringblog.yelp.com/2017/11/code-review-guidelines.html), Jonathan Maltz, Software Engineer at Yelp
* [你所不知道的C語言: linked list 和非連續記憶體操作](https://hackmd.io/s/SkE33UTHf)
* 千萬不要小看 [Linux 核心的 linked list 實作](https://github.com/torvalds/linux/blob/master/include/linux/list.h) (不到 800 行)，很多人下載 Linux 核心程式碼後，就急著閱讀 `kernel/` 和 `drivers/` 目錄，沒多久就被各種「偉大」的程式碼嚇跑
+ 這些人不懂 C 語言和掌握 Linux 核心的設計概念
+ 無法掌握關鍵資料結構，如 linked list
* [作業](https://hackmd.io/s/BykAwRuKz): (截止日: Mar 27)
+ [introspect](https://hackmd.io/s/SJvojkBtG), [assessment](https://hackmd.io/s/BJ0v7eBFz)
+ 課後預習: [現代處理器設計：原理和關鍵特徵](https://hackmd.io/s/Hk2CscGcl), [現代處理器設計: Cache 原理和實際影響](https://hackmd.io/s/HkW3Dr1Rb)
* Week3 隨堂測驗: [題目](https://hackmd.io/s/SknkEfVFf) / [作答表單](https://goo.gl/forms/0b4FW4RhOCU46ldK2)
* 第 4 週 (Sep 29): 浮點數 + code review
* [浮點數運算](https://hackmd.io/@sysprog/c-floating-point)`*`: 工程領域往往是一系列的取捨結果，浮點數更是如此，在軟體發開發有太多失誤案例源自工程人員對浮點數運算的掌握不足，本議程希望藉由探討真實世界的血淋淋案例，帶著學員思考 IEEE 754 規格和相關軟硬體考量點，最後也會探討在深度學習領域為了改善資料處理效率，而引入的 [BFloat16](https://en.wikipedia.org/wiki/Bfloat16_floating-point_format) 這樣的新標準
* [CS:APP 第 2 章重點提示和練習](https://hackmd.io/@sysprog/CSAPP-ch2)`*`
* 提升程式可讀性之實務技巧: [(1)](https://blog.niclin.tw/2020/02/29/readable-code-1/), [(2)](https://blog.niclin.tw/2020/02/29/readable-code-2/), [(3)](https://blog.niclin.tw/2020/02/29/readable-code-3/)
* [作業](https://hackmd.io/@sysprog/2020-homework4): 10 月 13 日截止繳交
* [quiz4](https://hackmd.io/@sysprog/r1z0WPWLD)
* Week4 隨堂測驗: [題目](https://hackmd.io/@sysprog/2020-quiz4) (內含作答表單)
* 第 4 週 (Mar 20): 協同開發和計算機結構
* 公告:
+ Apr 3 配合校際活動週暫時實體授課，當天用 YouTube 補課，當週也會有對應的作業，請留意
+ 每週二 19:30 安排在資訊系舊館一樓 4217 室 (系圖書館) 一對一討論
* Video: [George Dyson: The birth of the computer](https://www.ted.com/talks/george_dyson_at_the_birth_of_the_computer) (有中文字幕，但品質不佳，之後會重新翻譯)
* Git commits 案例探討: [dcurl](https://github.com/chenwei-tw/dcurl) // [趣聞](https://www.facebook.com/photo.php?fbid=10156207653132389&set=a.484920257388.262658.541762388)
+ [SITCON 2018 簡報](https://www.slideshare.net/ChenWei15/sitcon2018-analysis-and-improvement-of-iota-pow-implementation)
+ [reddit 討論](https://www.reddit.com/r/Iota/comments/85bxsv/dcurl_multithreaded_curl_implementation/)
+ 指導原則: [Commit Often, Perfect Later, Publish Once](https://sethrobertson.github.io/GitBestPractices/)
* [CS:APP 第 3 章重點提示](https://hackmd.io/s/HJDRfVCFG)
* [CS:APP 第 4 章重點提示](https://hackmd.io/s/ByKFm4CFz)
* 回顧 [Homework1](https://hackmd.io/s/SJONH8fuz) 和 [Homework2](https://hackmd.io/s/BykAwRuKz)
* [作業](https://hackmd.io/s/BykAwRuKz): (截止日: Apr 2)
+ [prefix-search](https://hackmd.io/s/ByFWoR_tz)
* Week4 隨堂測驗: [題目](https://hackmd.io/s/SyK-WApKM) / [作答表單](https://goo.gl/forms/sL1irdTNE3Oj9QLw2)
* 第 5 週 (Oct 6): Fixed-Point + Code Review + C 語言
* [浮點數運算和定點數操作](https://hackmd.io/@NwaynhhKTK6joWHmoUxc7Q/H1SVhbETQ)`*`
* [C 語言: 函式呼叫](https://hackmd.io/s/SJ6hRj-zg)`*`
- 著重在計算機架構對應的支援和行為分析
* [C 語言: 遞迴呼叫](https://hackmd.io/s/rJ8BOjGGl)`*`
- 或許跟你想像中不同，Linux 核心的原始程式碼裡頭也用到遞迴函式呼叫，特別在較複雜的實作，例如檔案系統，善用遞迴可大幅縮減程式碼，但這也導致追蹤程式運作的難度大增
* [Linux: 作業系統術語及概念](https://hackmd.io/@sysprog/linux-concepts)`*`
* [C 語言: goto 和流程控制](https://hackmd.io/s/B1e2AUZeM)`*`
- goto 在 C 語言被某些人看做是妖魔般的存在，不過實在不用這樣看待，至少在 Linux 核心原始程式碼中，goto 是大量存在 (跟你想像中不同吧)。有時不用 goto 會寫出更可怕的程式碼
* [C 語言程式設計技巧](https://hackmd.io/s/HyIdoLnjl)`*`
* [作業](https://hackmd.io/@sysprog/2020-homework5): 11 月 9 日截止繳交
- [render](https://hackmd.io/@sysprog/2020-render), [quiz5](https://hackmd.io/@sysprog/SJvxlt0vv)
* Week5 隨堂測驗: [題目](https://hackmd.io/@sysprog/2020-quiz5) (內含作答表單)
* 第 5 週 (Mar 27): 計算機結構
* [CS:APP 第 4 章重點提示](https://hackmd.io/s/ByKFm4CFz)
* 課後預習: [手機裡頭的 ARM 處理器](http://hackfoldr.org/arm/) 的「系列講座導論」、「架構和指令集」和「基礎指令和開發環境」
* Week5 隨堂測驗:
* 上：[題目](https://hackmd.io/s/SynmEVIqG) / [作答表單](https://goo.gl/forms/EurRIrnorTrDq86A3)
* 中：[題目](https://hackmd.io/s/HkQjgqI5G) / [作答表單](https://goo.gl/forms/7KlPfjP1cH2U6apf2)
* 下：[題目](https://hackmd.io/s/Sk30MXDqM) / [作答表單](https://goo.gl/forms/fYlDUFKo5mUsX5h52)
* 第 6 週 (Oct 13): 編譯器和最佳化概念
* [Linux-based RTOS Experimental Platform for Constructing Self-driving Vehicles](https://osseu18.sched.com/event/FxWG/linux-based-rtos-experimental-platform-for-constructing-self-driving-vehicles-jim-huang-biilabs-shao-hua-wang-national-cheng-kung-university)
- [video0](https://youtu.be/1-Ro5QXyIik), [video1](https://youtu.be/GNDWEvK4M8s), [video2](https://youtu.be/0C8th6bjIKg)
* [C 編譯器原理和案例分析](https://hackmd.io/s/H1ZzeiCIQ)`*`
* [C 語言: 編譯器和最佳化原理](https://hackmd.io/s/Hy72937Me)`*`
* [作業](https://hackmd.io/@sysprog/2020-homework6): 11 月 9 日截止繳交
- [kcalc](https://hackmd.io/@sysprog/2020-kcalc), [quiz6](https://hackmd.io/@sysprog/B1C-WK0DD)
* Week6 隨堂測驗: [題目](https://hackmd.io/@sysprog/2020-quiz6) (內含作答表單)
* 第 6 周 (Apr 3): 停課一次 + 自學
* [作業](https://hackmd.io/s/S1iCyyziG) (截止日: Apr 24)
- [list](https://hackmd.io/s/HkxZbJzif)
- [c-review](https://hackmd.io/s/ByDzIZzjf)
* 第 7 週 (Oct 20): 效能最佳化、連結器，和執行階段函式庫
* [CS:APP 第 5 章重點提示和練習](https://hackmd.io/s/SyL8m4Lnm)`*`
* [CS:APP Assign 5.18](https://hackmd.io/s/rkdzvWJTX)`*`
* [C 語言: 動態連結器](https://hackmd.io/s/HkK7Uf4Ml)`*`
* [C 語言: 連結器和執行檔資訊](https://hackmd.io/s/SysiUkgUV)`*`
* [C 語言: 執行階段程式庫 (CRT)](https://hackmd.io/s/Hkcr5cn97)`*`
* Week7 隨堂測驗: [題目](https://hackmd.io/@sysprog/2020-quiz7) (內含作答表單)
* 第 7 週 (Apr 10): 學習檢討
* [測驗題](https://drive.google.com/open?id=1jp3nXj6Jy2JXZhHNwapn0FDFUSqwT2iZ) / [參考解答](https://drive.google.com/open?id=1XJSbR7gD7Q_QwXaC1YBKUIcctyux4_QF)
* 回顧 [Homework2](https://hackmd.io/s/BykAwRuKz)
* 延伸閱讀:
- [Minimum average and bounded worst-case routing lookup time](http://klamath.stanford.edu/~pankaj/thesis/chapter3.pdf)
- [Binary Search Is a Pathological Case for Caches](https://www.pvk.ca/Blog/2012/07/30/binary-search-is-a-pathological-case-for-caches/)
* 第 8 週 (Oct 27): ROS + Dynamic Programming + Code Review
* [建構在 ROS(Robot Operating System) 之上的自動駕駛技術](https://hackmd.io/@sysprog/ros-autonomous-vehicle)`*`
* Code Review: [課堂互動](https://hackmd.io/@sysprog/SkYTGNH_D)
* Week8 隨堂測驗: [題目](https://hackmd.io/@sysprog/2020-quiz8) (內含作答表單)
* 第 8 週 (Apr 17): Memory hierarchy
* [淺談 Microkernel 設計和真實世界中的應用](https://hackmd.io/s/SJ55y7fR)
* [Effect of CPU caches](https://medium.com/@minimarcel/effect-of-cpu-caches-57db81490a7f)
* [CPU caches](https://lwn.net/Articles/252125/) by Ulrich Drepper (前任 GNU glibc 維護人)
- 「[有沒有 glibc 的八卦？](https://news.ycombinator.com/item?id=7953771)」: 比較 Linus Torvalds (Linux 核心) 和 Ulrich Drepper (glibc) 管理風格的差異，不能把開放原始碼專案當作「單一文化」看待
* [software pipelining](https://hackmd.io/s/BJWcEb3xM), [現代處理器設計: Cache 原理和實際影響](https://hackmd.io/s/HkW3Dr1Rb)
* Week8 隨堂測驗: [題目](https://hackmd.io/s/Hknr4Rx3z) / [作答表單](https://goo.gl/forms/UtKuFEgEcKEBhL2l1)
* 填寫 [分組表](https://hackmd.io/MDIXcaHRTTK-SpAHLNYGTQ)
* 第 9 週 (Nov 3): 微處理器 + Code Review
* [現代處理器設計：原理和關鍵特徵](https://hackmd.io/s/Hk2CscGcl)`*`
* [Arm 處理器](https://beta.hackfoldr.org/arm/)`*`: 系列講座導論, 架構和指令集, 基礎指令和開發環境, 虛擬化技術和應用
- 你可曾想過，就算選修了電機資訊相關科系大部份的課程，自己仍對每天用的手機，完全沒概念，是不是很沮喪呢？裡頭運作 ARM 處理器，但你知道裡面的 CPU pipeline 如何運作？裡頭的 cache 如何運作？四核心、八核心到底又如何運作？CPU 和 GPU 之間如何通訊？
- 系列講座預計涵蓋 ARMv7-A/M, ARMv8-A/M, virtualization extension, 以及對應的系統軟體技術，像是 big.LITTLE, hypervisor, 和 TEE 的概念介紹
* Week9 隨堂測驗: [題目](https://hackmd.io/@sysprog/2020-quiz9) (內含作答表單)
* 第 9 週 (Apr 24): Memory hierarchy + Virtual Memory
* 第 10 週 (Nov 10): 記憶體階層 + 虛擬記憶體
* 注意事項: [分組和課程專題](https://hackmd.io/h80aIpi9TFWSQR9Br8MyWQ)
* [CS:APP 第 6 章重點提示](https://hackmd.io/s/H1vQ3vu2z)`*`
* [CPU caches](https://lwn.net/Articles/252125/) by Ulrich Drepper
* [CS:APP 第 6 章重點提示](https://hackmd.io/s/H1vQ3vu2z)
* intrusive vs. non-intrusive data structure
- [intrusive/non-intrusive data collection](https://medium.com/fcamels-notes/intrusive-non-intrusive-data-collection-2b937f3c0c0b)
- 示範: [intrusive-ds](https://github.com/sysprog21/intrusive-ds)
- [Intrusive Lists in Doom 3](https://gpfault.net/posts/intrusive-lists-doom3.txt.html)
- [DOOM 3 BFG Technical Note](http://fabiensanglard.net/doom3_documentation/DOOM-3-BFG-Technical-Note.pdf) (Page 7-9)
* Week9 隨堂測驗: [題目](https://hackmd.io/s/HyZ7mSn2f) / [作答表單](https://goo.gl/forms/Z0naLxHpaG9HriC12)
* 第 10 週 (May 1): Memory hierarchy + code review
* [CS:APP 第 6 章重點提示](https://hackmd.io/s/H1vQ3vu2z)
* 檢視 [分組狀況](https://hackmd.io/MDIXcaHRTTK-SpAHLNYGTQ)
* 回顧 [Homework2](https://hackmd.io/s/BykAwRuKz) 及 [Homework3](https://hackmd.io/s/S1iCyyziG)
* 預習: [淺談 Semaphore 與 Mutex](https://drive.google.com/file/d/0B-q4G2qfuMOGaDhiSlF1YzBURkU/view)
* 錄影: [淺談 Semaphore 與 Mutex](https://www.youtube.com/watch?v=JEXwO_EoyZo)
* [練習題](https://docs.google.com/document/d/1HYrW8gzn87ekAhntmrr5Dd00PN0WuRLblxFqvuNlUNg/edit#heading=h.jj4ulvjrppuw)
* 第 11 週 (May 8)
* Linux 原始程式碼總是充斥大量背景知識
+ [Variable-length arrays and the max() mess](https://lwn.net/Articles/749064/)
+ [The joy of max()](https://lwn.net/Articles/750306/)
+ [__is_constexpr](https://qiita.com/tomabou/items/a3d2b7436b3c7da8fc9f)
* [CS:APP 3/e 第 10 章重點提示](https://hackmd.io/s/H1TtmVTTz)
* [CS:APP 3/e 第 11 章重點提示](https://hackmd.io/s/ByPlLNaTG)
* Synchronization: 搭配學習 [Toward Concurrency](https://hackmd.io/s/Skh_AaVix) (有錄影)
* Week11 隨堂測驗:
+ [題目(上)](https://hackmd.io/s/r1zL9gnaf) / [作答表單](https://goo.gl/forms/CIto7U908L5K0UGz2)
+ [題目(下)](https://hackmd.io/s/Hyo1gcC6M) / [作答表單](https://goo.gl/forms/ca2b4Qx9EZK6wuOT2)
* 第 12 週 (May 15): 停課一次
* 第 13 週 (May 22): Linux 執行單元和同步機制
* [如何貢獻開源專案？](https://shinglyu.github.io/web/2018/05/12/how-to-contribute-to-open-source.html)
* [以 Linux 為分析對象](https://hackmd.io/s/B19wKV70x)
* Week13 隨堂測驗: [題目](https://hackmd.io/s/HJV0SEW1Q) / [作答表單](https://goo.gl/forms/JbFclzK4quwHkSyH3)
* 第 14 週 (May 29): Linux 執行單元和同步機制
* [以 Linux 為分析對象](https://hackmd.io/s/B19wKV70x)
* [Toward Concurrency](https://hackmd.io/s/Skh_AaVix)
* [Concurrency in glibc](https://sourceware.org/glibc/wiki/Concurrency)
* Week14 隨堂測驗: [題目](https://hackmd.io/s/ByN53wcy7) / [作答表單](https://goo.gl/forms/ReDP1Oy2KKSzbcwG3)
* 第 15 週 (Jun 5): Linux 執行單元和同步機制
* [5 bullet-points of IOTA Qubic](https://www.tangleblog.com/2018/06/04/five-bullet-points-of-iota-qubic-and-its-insane-implications-and-consequences-interpreted/)
* [以 Linux 為分析對象](https://hackmd.io/s/B19wKV70x)
* [Toward Concurrency](https://hackmd.io/s/Skh_AaVix)
* [C11 atomic variables and the kernel](https://lwn.net/Articles/586838/) / [Linux Documentation: Circular Buffers](https://www.kernel.org/doc/Documentation/circular-buffers.txt)
* [Toward a Better Use of C11 Atomics: Part 1](https://developers.redhat.com/blog/2016/01/14/toward-a-better-use-of-c11-atomics-part-1/), [Part 2](https://developers.redhat.com/blog/2016/01/19/toward-a-better-use-of-c11-atomics-part-2/)
+ [Part 1: Mutex Locks](https://github.com/angrave/SystemProgramming/wiki/Synchronization,-Part-1:-Mutex-Locks)
+ [Part 2: Counting Semaphores](https://github.com/angrave/SystemProgramming/wiki/Synchronization,-Part-2:-Counting-Semaphores)
+ [Part 3: Working with Mutexes And Semaphores](https://github.com/angrave/SystemProgramming/wiki/Synchronization,-Part-3:-Working-with-Mutexes-And-Semaphores)
+ [Part 4: The Critical Section Problem](https://github.com/angrave/SystemProgramming/wiki/Synchronization,-Part-4:-The-Critical-Section-Problem)
+ [Part 5: Condition Variables](https://github.com/angrave/SystemProgramming/wiki/Synchronization,-Part-5:-Condition-Variables)
+ [Part 6: Implementing a barrier](https://github.com/angrave/SystemProgramming/wiki/Synchronization,-Part-6:-Implementing-a-barrier)
+ [Part 7: The Reader Writer Problem](https://github.com/angrave/SystemProgramming/wiki/Synchronization,-Part-7:-The-Reader-Writer-Problem)
+ [Part 8: Ring Buffer Example](https://github.com/angrave/SystemProgramming/wiki/Synchronization,-Part-8:-Ring-Buffer-Example)
+ [Part 9: Synchronization Across Processes](https://github.com/angrave/SystemProgramming/wiki/Synchronization,-Part-9:-Synchronization-Across-Processes)
* Week15 隨堂測驗: [題目](https://hackmd.io/s/HyQnpsXgX) / [作答表單](https://goo.gl/forms/YuBqt5R8x0WKAr1s2)
* 第 16 週 (Jun 12): Linux 排程
- 公告: 及早預約補考和一對一討論，發訊息到 [jserv 與他愉快的小夥伴](https://www.facebook.com/JservFans/)
+ 6 月 12 日 19:30- (在資訊系舊館一樓 4216)
- [Introduction to Kernel Programming](https://www.slideshare.net/linuxawy/introduction-to-kernel-programming)
- [Effectively Measure and Reduce Kernel Latency for Real-time Constraints](https://elinux.org/images/a/a9/ELC2017-_Effectively_Measure_and_Reduce_Kernel_Latencies_for_Real-time_Constraints_%281%29.pdf)
- [Linux Locking Mechanisms](https://www.slideshare.net/kerneltlv/linux-locking-mechanisms)
- [Deterministic Memory Allocation For Mission Critical Linux](http://schd.ws/hosted_files/ossna2017/cf/Deterministic%20Memory%20Allocation%20for%20Mission-Critical%20Linux.pdf)
- Week16 隨堂測驗: [作答表單](https://goo.gl/forms/et8kheitDF62rG153)
* 第 17 週 (Jun 19): 課程回顧
* [分組報告](https://hackmd.io/MDIXcaHRTTK-SpAHLNYGTQ)
* [區塊鏈發展資源](https://hackmd.io/c/rkpoORY4W) / [6 月 21 日在成大資訊系: 藏身在區塊鏈的特製程式語言執行環境](https://www.facebook.com/JservFans/photos/a.743333619126308.1073741828.638604962932508/1552722364854092/)
* video: [為什麼要學數學？](https://www.youtube.com/watch?v=9uqq2ottHnw)
- [倖存者偏差](https://en.wikipedia.org/wiki/Survivorship_bias): 只考慮到偏頗的統計數據
- 用線性思維來思考所有事物導致的謬誤
- 黑天鵝事件
- 萬物都有對應的數學模型，而掌握數學就是掌握一種認知的工具，得以更清晰地認識世界
進階電腦系統理論與實作 (Fall 2017)
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* 第 1 週 (Sep 22): 誠實面對自己
- [課程簡介和注意須知](https://docs.google.com/presentation/d/1-6ZlaL3vd-a54omTpcTQPudbpxz-eqisyd7PY4e_Ctc/edit#)
- 注意: 第 2 週安排測驗，請準時參加。參考 [春季班考題](https://drive.google.com/file/d/0B2k5UNgAENkrSlBsOUJIQTNqQ0k/view?usp=sharing)
- 近期活動: [矽谷工作經驗談](https://headtoengineer.kktix.cc/events/7c90b8a0-5a5191-9487), [協助準備研究所推薦甄試和撰寫推薦信](https://www.facebook.com/JservFans/posts/1283913268401671)
- [21 世紀的系統軟體](https://hackmd.io/s/H1oxJ0Wo-): 「需求」層次: 正確 → 安全 → 可讀 → 優雅 → 利他; Benchmark / Profiling; 運算模式的巨變; Deep Learning 背後的資訊建設
- [軟體缺失導致的危害](https://hackmd.io/s/B1eo44C1-)
- [GNU/Linux 開發工具共筆](https://hackmd.io/c/rJKbX1pFZ): 務必 *自主* 學習 Linux 操作, Git, HackMD, LaTeX 語法 (特別是數學式), GNU make, perf, gnuplot
- [重新理解數值](https://hackmd.io/s/BkRKhQGae): 2 進位, 3 進位 (?!), 數值表達方式和阿貝爾群, integer overflow; 邏輯和算術的差異; 運用 bit-wise operator; 算術和數位邏輯的關聯
* 對應 [CS:APP3e](http://csapp.cs.cmu.edu/) 的第 2 章: 2.3 整數運算, 2.4.2 IEEE 浮點數表示, 2.4.5 浮點運算
- [Programming Small](https://hackmd.io/s/SkfffA-jZ): 對應 [CS:APP3e](http://csapp.cs.cmu.edu/) 的第 5 章: 5.13 效能提高技術
* 案例探討: [bit-reverse](https://hackmd.io/s/ByzoiggIb)
* 案例探討: [multiplier](https://hackmd.io/s/r1Z_zPx8-)
- [2017 年秋季作業說明](https://hackmd.io/s/B17yi6WoW)
- 選修/旁聽的學生請協助填寫 [課程表單](https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLScf9CcJ3_ETZQ8CJvE970Q1bSKUisKxdg8C5k-DTqFwoBLbsQ/viewform)
- [作業](https://hackmd.io/s/HyxQTaZj-) (截止日: Oct 8)
* [ternary](https://hackmd.io/s/Sym0UAk9Z), [phonebook](https://hackmd.io/s/HJJUmdXsZ), [clz](https://hackmd.io/s/Hyl9-PrjW)
- 歷屆修課學生心得: [張家榮](/User/JaredCJR), [陳品睿](/User/ggary9424), [蕭奕凱](/User/Veck)
* 第 2 週 (Sep 29): 期初測驗
- 時間: 09:10-14:10 (可中途離席，不要在電腦教室飲食)
- 總分 300 分，全部是程式設計題目 (主要用 C 語言)，只要能得 60 分以上，就具備本學期課程所需要的基礎
- [期初測驗試題](http://wiki.csie.ncku.edu.tw/sysprog/exam-2017fall.pdf)
* 第 3 週 (Oct 6): 計算機組織與結構
- [Computer Architecture](https://hackmd.io/s/H1sZHv4R) ([NOTE](https://hackmd.io/s/rkloHgHcx))
- [Modern Microprocessors (A 90-Minute Guide!) 重點提示和解說](https://hackmd.io/s/Hk2CscGcl)
* 錄影: [現代處理器原理和關鍵特徵 (上)](https://www.youtube.com/watch?v=9hNl8fWnHLI) / [現代處理器原理和關鍵特徵 (下)](https://www.youtube.com/watch?v=UHOvgmZNjXI)
* 對應 [CS:APP3e](http://csapp.cs.cmu.edu/) 的第 4 章
- [作業](https://hackmd.io/s/HkVvxOD2-) (截止日: Oct 16)
* [prefix-search](https://hackmd.io/s/Bki0g_P3Z), [software-pipelining](https://hackmd.io/s/S1eEa_w2b)
* 第 4 週 (Oct 13): Code Review
- [Homework 1 講評](https://hackmd.io/s/HyxQTaZj-)
* [Implementation of Binary Search on a Singly Linked List Using Dual Pointers](http://www.ijcsit.com/docs/Volume%205/vol5issue02/ijcsit20140502215.pdf)
* 對應 [CS:APP3e](http://csapp.cs.cmu.edu/) 的第 5 章: 5.6
- 作業: [introspect](https://hackmd.io/s/B1aMNkXa-) (截止日: Oct 26)
* 第 5 週 (Oct 20): Code Review
- 複習統計學: 交通大學開放課程: [統計學(一)](http://ocw.nctu.edu.tw/course_detail.php?bgid=3&gid=0&nid=277) / [統計學(二)](http://ocw.nctu.edu.tw/course_detail.php?bgid=3&gid=0&nid=511)
* [一個群體參數的假說檢定](http://ocw.nctu.edu.tw/course/stat032/9.1.pdf)
- [Poisson distribution](http://www.agron.ntu.edu.tw/biostat/Poisson.html)
* video: [The Poisson Distribution: Mathematically Deriving the Mean and Variance](https://www.youtube.com/watch?v=65n_v92JZeE)
- [Homework 1 講評](https://hackmd.io/s/HyxQTaZj-) / [Homework 2 講評](https://hackmd.io/s/HkVvxOD2-)
* 第 6 週 (Oct 27): 現代處理器設計
- [第 1 週作業回顧](https://hackmd.io/s/H1crfllC-)
- [第 2 週作業回顧](https://hackmd.io/s/HJfSRge0Z)
- [現代處理器設計](http://hackfoldr.org/cpu) (原理和關鍵特徵, cache 原理和多核心議題, 虛擬機器設計與實作)
* 對應 [CS:APP3e](http://csapp.cs.cmu.edu/) 的第 4 章
- [作業](https://hackmd.io/s/BJR9BTlRW) (截止日: Nov 9)
* [simulator](https://hackmd.io/s/BkQgqpe0Z)
* 第 7 週 (Nov 3): Blockchain & Sandboxing
- [Don Tapscott 闡述為何區塊鏈是改變現有生態的關鍵技術](https://www.ted.com/talks/don_tapscott_how_the_blockchain_is_changing_money_and_business) [有繁體中文字幕]
* Don Tapscott 著有 "Blockchain Revolution : How the Technology Behind Bitcon Is Changing Money, Business and the World" 一書，在這個時間點，區塊鏈 + 數位內容 + 共享經濟平台疊合的效應不容小覷，革命性地跳脫中間抽成和交易成本
- [How Merkle trees enable the decentralized Web](https://taravancil.com/blog/how-merkle-trees-enable-decentralized-web/)
- [虛擬機器設計與實作](https://hackmd.io/s/SkBsZoReb)
- [Dalvik Implementation](https://docs.google.com/viewer?a=v&pid=sites&srcid=ZGVmYXVsdGRvbWFpbnxudHVhbmRyb2lkMjAxNHxneDoxN2RmZjEyNDQ2YTg1MTli)
- [st9007a: simulator](https://hackmd.io/s/Hkf6pkPAb)
- [Ledger launches moxie-based secure VM technology for blockchain applications](http://moxielogic.org/blog/introducing-bolos.html)
- [加密貨幣硬體錢包公司 Ledger 與 Intel 合作, 將 SGX 技術整合進產品中](http://blockcast.it/2017/10/25/intel-partners-with-ledger-to-integrate-bitcoin-wallet-software-and-sgx-tech/)
- [jslinux](https://bellard.org/jslinux/)
- [第 2 週作業回顧](https://hackmd.io/s/HJfSRge0Z)
* 第 8 週 (Nov 10): Sandboxing & Formal Verification
- 注意: 請在 11:10AM 前完成 [分組登錄](https://hackmd.io/OwDghgTALGDGsFpYFZYDMFQEZoCYIE4UAGBSARmWCmWSmFwFMg==?view)
- 若你沒打算退選，請在 11 月 15 日前發信到 `<jserv.tw@gmail.com>`，標題是 `[sysprog] 你的姓名` (中間有空格)，說明以下:
* 自我評價前 8 週的學習狀況
* 導致學習進度落後的因素
* 預計補救的措施
- [隔離執行環境的建構與應用](https://hackmd.io/s/Hk9HLRbkf): 加密貨幣領域的系統軟體
* Trusted Execution Environment (TEE)
* Trusted Platform Module (TPM)
* Moxie 處理器架構
* Ledger 公司推出 BOLOS (Blockchain Open Ledger Operating System) 作為區塊鏈處理的作業系統
* Ledger 公司透過特製的 Moxie 虛擬機器，作為 TEE 的基礎
* Intel 的 Software Guard Extensions (SGX)
* 採用 Moxie 架構一來確保極小的處理器和 ISA 實作，二來又保證 GNU Toolchain 的支援
* 使用 GNU profiler 来提高程式碼執行速度
* 支援遠端除錯
- [形式化驗證](https://hackmd.io/s/H1xxp3pF0)
* [形式化驗證與 cbmc](https://hackmd.io/s/Hk4lYmzkf)
* [程式漏洞導致虛擬貨幣被駭客無限制提領](https://technews.tw/2016/06/21/etheriumdao-hack-that-cloud-get-unlimit-refund/)
* [DAO 遭駭事件](https://technews.tw/2016/06/21/etheriumdao-hack-that-cloud-get-unlimit-refund/)
- 詳情: [Analysis of the DAO exploit](http://hackingdistributed.com/2016/06/18/analysis-of-the-dao-exploit/), [The DAO, The Hack, The Soft Fork and The Hard Fork](https://www.cryptocompare.com/coins/guides/the-dao-the-hack-the-soft-fork-and-the-hard-fork/)
- [第 6 週作業回顧](https://hackmd.io/s/BJR9BTlRW)
- [作業](https://hackmd.io/s/rk7xxIGkf) (截止日: Nov 23)
* [sandbox](https://hackmd.io/s/BJpTWUM1f)
* 第 9 週 (Nov 17): CS:APP
- [CS:APP 學習指引 (1)](https://hackmd.io/s/SJ7V-qikG)
- [Toward Concurrency](https://hackmd.io/s/Skh_AaVix)
* 第 10 週 (Nov 24)
- 近期活動：[半導體製造的第一手資訊](https://headtoengineer.kktix.cc/events/7c90b8a0-5a5191-9487-copy-2)
- nand2tetris: 運用數位邏輯的概念，使用基本閘組出一台電腦
* [用十分鐘向 nand2tetris 學會設計處理器](https://www.slideshare.net/ccckmit/nand2tetris)
* [Shimon Schocken 的 TED 演說](https://www.ted.com/talks/shimon_schocken_the_self_organizing_computer_course?language=zh-tw)
- [CS:APP 學習指引 (1)](https://hackmd.io/s/SJ7V-qikG)
- [第 8 週作業回顧](https://hackmd.io/s/rk7xxIGkf)
* 第 11 週 (Dec 1): SPS IPC Drives 展覽，停課一次
* 第 12 週 (Dec 8): [分組報告](https://hackmd.io/s/rk7xxIGkf)
* 第 13 週 (Dec 15)
- [Toward Concurrency](https://hackmd.io/s/Skh_AaVix)
- [分組報告](https://hackmd.io/s/rk7xxIGkf)
* 第 14 週 (Dec 22):
- 荷蘭能源公司 ElaadNL 發布[使用 IOTA 的動畫](https://www.youtube.com/watch?v=81rXoSRIRSA)，很精緻又淺顯地探討分散式帳本技術在智慧充電的關鍵，特別是可靠的結算
* 第 15 週 (Dec 29):
- [Fog computing & P2P CDN](http://blog.hitripod.com/p2p-cdn-fog-computing/)
- [Web Ledger Protocol](https://w3c.github.io/web-ledger/): W3C 的草案，DLT 大範圍的落實
- [密碼貨幣與區塊鏈原理](http://www.math.sinica.edu.tw/www/file_upload/summer/crypt2017/data/2017/%E4%B8%8A%E8%AA%B2%E8%AC%9B%E7%BE%A9/[20170726][%E5%AF%86%E7%A2%BC%E8%B2%A8%E5%B9%A3%E8%88%87%E5%8D%80%E5%A1%8A%E9%8F%88%E5%8E%9F%E7%90%86].pdf) / [東京電力公司高層參訪成大 開啟交流第一步](http://news.secr.ncku.edu.tw/files/14-1054-173258,r81-1.php)
- [分組報告](https://hackmd.io/s/rk7xxIGkf)
- CS:APP Page 726 : 為何以下程式碼不能輸出 `Hello, world!` 呢？
```C
void *thread(void *vargp);
int main() {
pthread_t tid;
pthread_create(&tid, NULL, thread, NULL);
exit(0);
}
void *thread(void *vargp) {
sleep(1);
printf("Hello, world!\n");
return NULL;
}
```
* 第 16 週 (Jan 5):
- Virtual Memory: [Making Virtual Memory Fast](https://www.youtube.com/watch?v=uyrSn3qbZ8U), [TLB example](https://www.youtube.com/watch?v=95QpHJX55bM)
- [Kernel-memory-leaking Intel processor design flaw forces Linux, Windows redesign](https://www.theregister.co.uk/2018/01/02/intel_cpu_design_flaw/)
* [Reading privileged memory with a side-channel](https://googleprojectzero.blogspot.tw/2018/01/reading-privileged-memory-with-side.html), Project Zero, Google Inc.
* [KASLR is Dead: Long Live KASLR](https://gruss.cc/files/kaiser.pdf), TU Graz
* [Vulnerability of Speculative Processors to Cache Timing Side-Channel Mechanism](https://developer.arm.com/support/security-update), Arm
- Twitter 上的討論
* [Reactions to Meltdown and Spectre exploits](https://twitter.com/CommitStrip/status/948985234837639169)
* ["Exploiting Speculative Execution via Javascript" is possibly one of the most terrifying lines of text I've ever seen, especially since this implies DUMPING KERNEL MEMORY from JAVASCRIPT.](https://twitter.com/blackhole0173/status/948687448053182464)
* [P5 microarchitecture. That means ORIGINAL PENTIUM, not PENTIUM PRO, which is P6. Pentium II and later are all P6 CPUs, and are vulnerable.](https://twitter.com/Foone/status/948634015090728960)
* [Using #Meltdown to steal passwords in real time](https://twitter.com/misc0110/status/948706387491786752)
* [not an Intel problem but an entire chipmaker design problem](https://twitter.com/nicoleperlroth/status/948684376249962496)
* 第 17 週 (Jan 12):
* [Meltdown 的攻擊方式](https://blog.gslin.org/archives/2018/01/07/8030/), [Meltdown 與 Spectre 都有用到的 FLUSH+RELOAD](https://blog.gslin.org/archives/2018/01/05/8028/)
* [Why Raspberry Pi isn't Vulnerable to Spectre or Meldown](https://www.raspberrypi.org/blog/why-raspberry-pi-isnt-vulnerable-to-spectre-or-meltdown/)
* 延伸閱讀:
- [The Last MileAn Empirical Study of Timing Channels on seL4](http://research.davidcock.fastmail.fm/papers/Cock_GMH_14.pdf)
- Speculative execution considered harmful in 1995: "Prefetching may fetch otherwise inaccesible instructions in Virtual 8086 mode.": [source](https://pdfs.semanticscholar.org/2209/42809262c17b6631c0f6536c91aaf7756857.pdf)
```C
#include <stdint.h>
#define MAGIC1 0x100
#define MAGIC2 "\0\xff"
#define IS_XXX (*(uint16_t *) MAGIC2 < MAGIC1)
```
- Quiz: [Bubble sort in ARM assembly](https://github.com/jserv/bubble-sort-arm)
作業系統設計與實作 (Spring 2017)
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* 第 1 週 (Feb 21): 誠實面對自己：不是這門課程很操，是你過去欺騙了自己 ([第 1 週課程錄影](https://www.youtube.com/watch?v=XXiPPUzld84))
- [課程簡介和注意須知](https://docs.google.com/presentation/d/1eztX6zH26fTaGS5_c4nydp1rE-7UNzhzkx4EPn26B9c/edit#slide=id.p)
- [21 世紀的系統軟體](https://hackmd.io/s/BkeL-hLtg): 「需求」層次: 正確 → 安全 → 可讀 → 優雅 → 利他; Benchmark / Profiling; 運算模式的巨變; Deep Learning 背後的資訊建設: GPU; 軟體品質和安全議題
- [重新理解數值](https://hackmd.io/s/Hy-pTh8Fl): integer overflow; 邏輯和算術的差異; 運用 bit-wise operator; Count Leading Zero
- [Programming Small](https://hackmd.io/s/HkO2ZpIYe)
- [2017 年春季作業說明](https://hackmd.io/s/Bk-1zqIte)
- [課程表單](https://goo.gl/forms/jOIG9QDK3QtUE7Xh2) / 推薦閱讀: [因為自動飲料機而延畢的那一年](http://opass.logdown.com/posts/1273243-the-story-of-auto-beverage-machine-1)
- [期初測驗](https://drive.google.com/file/d/0B2k5UNgAENkrSlBsOUJIQTNqQ0k/view?usp=sharing)
- [作業](https://hackmd.io/s/Hy2rieDYe) (截止日: Mar 4)
* [phonebook](https://hackmd.io/s/rJYD4UPKe), [raytracing](https://hackmd.io/s/HyuBWDwYl), [compute-pi](https://hackmd.io/s/HkiJpDPtx), [clz](https://hackmd.io/s/ry1u0uDFg)
* 第 2 週 (Feb 28): 重新理解電腦結構
- [Computer Architecture](https://hackmd.io/s/H1sZHv4R) ([NOTE](https://hackmd.io/s/rkloHgHcx))
- [Modern Microprocessors A 90 Minute Guide!](http://www.lighterra.com/papers/modernmicroprocessors/) (必讀)
* [重點提示和解說](https://hackmd.io/s/Hk2CscGcl)
- 作業 (截止日: Mar 11)
* [introspect](https://hackmd.io/s/SyFpOZQqx)
* 第 3 週 (Mar 7): 效能改善，從掌握計算機組織開始
- [SIMD Programming Introduction](https://goo.gl/Rc8xPE)
- [在計算機裡頭實踐演算法](https://hackmd.io/s/HyKtIPN0)
- [論文 When Prefetching Works, When It Doesn’t, and Why 重點提示和解說](https://hackmd.io/s/HJtfT3icx)
- [Code Review: Homework1](https://hackmd.io/OwYwjALARiDMCGBaAbMZAzRECmykA4p8RFsQIx1UAGWATmiA)
- [作業](https://hackmd.io/s/HkYlSCJil) (截止日: Mar 20)
* [software-pipelining](https://hackmd.io/s/rks62p1sl)
* 第 4 周 (Mar 14): 開發工具和並行程式設計
- 近期活動: [前往新加坡工作的第一手資訊](https://www.facebook.com/JservFans/posts/1119413731518293), [手機裡的 ARM 處理器: 系列講座導論](https://www.facebook.com/events/431100433897526/)
- [C 語言演化背景和編譯器原理](https://hackmd.io/s/rkjxY6Vjx)
- [第 1 週作業回顧](https://hackmd.io/s/BkCe3bSox)
- [Toward Concurrency](https://hackmd.io/s/Skh_AaVix)
- [測驗](https://hackmd.io/s/H1LYz4Box) / [測驗上傳區](https://hackmd.io/s/HyGmSNrie)
- [作業](https://hackmd.io/s/r1lxtzpOig) (截止日: Mar 27)
* [phonebook-concurrent](https://hackmd.io/s/rkOExTOoe), [mergesort-concurrent](https://hackmd.io/s/B1xV_p_jl), [microarch](https://hackmd.io/s/r1Olsp_og)
* 第 5 周 (Mar 21): 並行程式設計
- 近期活動: [手機裡的 ARM 處理器: 架構和指令集](https://www.facebook.com/events/1913208585629605/), [作業系統概念: Concurrency 程式設計篇 (2)](https://www.facebook.com/events/428684527477530/)
- [第 3 週作業回顧](https://hackmd.io/s/HkbFAHRjl)
- [C 語言程式設計技巧](https://hackmd.io/s/HyIdoLnjl)
- 案例分析: [Linaro Cortex String benchmark for ARMv8](https://wiki.linaro.org/WorkingGroups/Kernel/ARMv8/cortex-strings)
* [ssvb/tinymembench](https://github.com/ssvb/tinymembench); [hglm/test-arm-kernel-memcpy](https://github.com/hglm/test-arm-kernel-memcpy)
- [inline assembly 中文解說](https://hackmd.io/s/S1-0Ymqsg)
- [Toward Concurrency](https://hackmd.io/s/Skh_AaVix)
- 預習: [手機裡的 ARM 處理器](http://hackfoldr.org/arm)
- [作業](https://hackmd.io/s/ryPKJUm2l) (截止日: Apr 8)
* [matrix](https://hackmd.io/s/rkrrpHm2e)
* 第 6 週 (3 月 28 日): Memory Model and Consistency
- 近期活動: [手機裡的 ARM 處理器: 基礎指令和開發環境](https://www.facebook.com/events/155293451659852/)
- [Toward Concurrency](https://hackmd.io/s/Skh_AaVix)
- [第 4 週作業回顧](https://hackmd.io/s/rkQajOPhx)
- 所見所聞: [再次經歷偉大的「1940 年代」](http://technews.tw/2017/03/22/its-the-1940s-again-ibms-scott-crowder-on-the-infancy-of-quantum-computers/); [99% 零組件 Made in Taiwan 的機器人](https://www.facebook.com/roboard.lab/posts/1359336907486389)
* 第 7 週 (4 月 4 日): 掃墓，停課一次
* 第 8 週 (4 月 11 日)
- [第 5 週作業回顧](https://www.facebook.com/groups/system.software2017/search/?query=week5)
- [做好研究作業系統的準備](https://hackmd.io/s/B19wKV70x)
- [2017 年春季班第一次分組表](https://hackmd.io/s/Hkxl2Zcpx)
* 第 9 週 (4 月 18 日)
- 近期活動: [新加坡求職座談會](https://www.facebook.com/JservFans/posts/1154886117971054)
- [不要忘記今晚看成大自製人造衛星的升空直播](https://www.facebook.com/groups/system.software2017/permalink/1371429726255726/)
* [為何資訊科技公司急欲發射人造衛星？](https://kknews.cc/tech/a9lgb6.html)
- [深入理解 CPU 和異質運算核心](https://mp.weixin.qq.com/s/ieNYIhGDmBqY_urmH7O3TA)
- [AI 晶片如何降低功耗？](https://zhuanlan.zhihu.com/p/25382177)
- ARM: [聯發科手機晶片面臨的挑戰](https://richard-rrb.blogspot.tw/2017/04/20173.html) / [手機裡的 ARM 處理器](http://hackfoldr.org/arm) (有 8 份錄影)
- [以 Linux 為分析對象](https://hackmd.io/s/B19wKV70x)
- [案例分析: server-framework](https://hackmd.io/s/B1s8hX1yg)
* 第 10 週 (4 月 25 日)
- [2017 年春季班第一次分組表](https://hackmd.io/s/Hkxl2Zcpx)
* 第 11 週 (5 月 2 日)
- [2017 年春季班第二次分組表](https://hackmd.io/s/BJRio2rJb)
- Quiz: [Bubble sort in ARM assembly](https://github.com/jserv/bubble-sort-arm)
* 第 12 週 (5 月 9 日)
- [軟體缺失導致的危害](https://hackmd.io/s/B1eo44C1-)
- [淺談 Semaphore 與 Mutex](https://drive.google.com/file/d/0B-q4G2qfuMOGaDhiSlF1YzBURkU/view)
* 錄影: [淺談 Semaphore 與 Mutex](https://www.youtube.com/watch?v=JEXwO_EoyZo)
* [練習題](https://docs.google.com/document/d/1HYrW8gzn87ekAhntmrr5Dd00PN0WuRLblxFqvuNlUNg/edit#heading=h.jj4ulvjrppuw)
- [The Little Book of Semaphores](http://greenteapress.com/semaphores/LittleBookOfSemaphores.pdf)
- [以 Linux 為分析對象](https://hackmd.io/s/B19wKV70x)
* 第 13 週 (5 月 16 日)
- video: [Shimon Schocken 的電腦自修課程](https://www.ted.com/talks/shimon_schocken_the_self_organizing_computer_course?language=zh-tw)
- [2017q1 期初測驗提示](https://hackmd.io/s/S1DCzEOeZ)
* 第 14 週 (5 月 23 日)
- [2017 年春季班第二次分組表](https://hackmd.io/s/BJRio2rJb)
* 第 15 週 (5 月 30 日): 端午連續假期，停課
* 第 16 週 (6 月 6 日)
- 新聞: [成大、永豐銀行 成立Atelier Future未來智慧生活工場](http://web.ncku.edu.tw/files/13-1000-166724.php?Lang=zh-tw)
- Blockchain: [動畫](https://www.youtube.com/watch?v=6WG7D47tGb0), [The Blockchain and Us](https://www.youtube.com/watch?v=2iF73cybTBs), [技術簡介](https://www.slideshare.net/IBTSMG/blockchain-67620150), [市場分析](https://blogs.thomsonreuters.com/answerson/blockchain-technology-chain-reaction/)
- [2017 年春季班第二次分組表](https://hackmd.io/s/BJRio2rJb)
進階電腦系統理論與實作 (Fall 2016)
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* 第 1 週 (Sep 23): 誠實面對自己：不是這門課程很操，是你過去欺騙了自己
- [課程簡介和注意須知](https://docs.google.com/presentation/d/15F6sTm9WN6Efc5pjP8HkUVCfNbjqK859-7vYJy81kAc/edit#slide=id.p)
- [21 世紀的系統軟體](https://hackmd.io/s/r1srX7Za): 「需求」層次: 正確 → 安全 → 可讀 → 優雅 → 利他; Benchmark / Profiling; 運算模式的巨變; Deep Learning 背後的資訊建設: GPU; 軟體品質和安全議題
- [你所不知道的 C 語言](http://hackfoldr.org/dykc/): 本週進度為「指標篇」和「物件導向程式設計篇」
- [重新理解數值](https://hackmd.io/s/SkKZBXZT): integer overflow; 邏輯和算術的差異; 運用 bit-wise operator; Count Leading Zero
- [Programming Small](https://hackmd.io/s/S1rbwmZ6): 在小處下功夫，不放棄整體改善的機會
- [本學期作業說明](https://hackmd.io/s/B1DmtJfT)
- [隨堂測驗](https://hackmd.io/s/r13u0Af6)
- [作業](https://hackmd.io/s/H1B7-hGp) (截止日: Sep 29)
* [phonebook](https://hackmd.io/s/S1RVdgza), [raytracing](https://hackmd.io/s/B1W5AWza), [compute-pi](https://hackmd.io/s/rJARexQT), [clz](https://hackmd.io/s/B1LHefQ6)
* [W1-QA](https://hackmd.io/s/Hka2UE8a) (只有選修課程的學生需要完成這項)
* 第 2 週 (Sep 30): 並行 + 演算法分析
- [第 1 週作業回顧](https://hackmd.io/s/HydMPmjT)
- [concurrency](https://hackmd.io/s/H10MXXoT): Concurrency (並行) vs. Parallelism (平行); POSIX Threads; Thread Pool; Lock-free Thread Pool; 對 Linked-List 排序; Producer-Consumer Problem
- [Algorithm Complexity Analysis](http://discrete.gr/complexity/)
- [隨堂測驗](https://goo.gl/forms/mGZvzTbCbJfBkgwr1): 題目: 將 [Linked List Bubble Sort](http://faculty.salina.k-state.edu/tim/CMST302/study_guide/topic7/bubble.html) 裡頭的排序演算法從 recursive bubble sort 更換為 recursive merge sort
- [作業](https://hackmd.io/s/HykJUcnT): (截止日: 08:00AM Oct 7)
* [introspect](https://hackmd.io/s/BkhIF92p), [phonebook-concurrent](https://hackmd.io/s/rJsgh0na)
* [W2-QA](https://hackmd.io/s/Sk29RMbC) (只有選修課程的學生需要完成這項)
* [CS:APP 第 9 章重點提示](https://hackmd.io/s/SkCLi8YgN)`*`
* Week10 隨堂測驗: [題目](https://hackmd.io/@sysprog/2020-quiz10) (內含作答表單)
* 第 3 週 (Oct 7): 重新理解電腦結構
- [第 2 週作業回顧](https://hackmd.io/s/HkUy3wVC)
- [Computer Architecture](https://hackmd.io/s/H1sZHv4R) ([NOTE](https://paper.dropbox.com/doc/Computer-Architecture-Notes-NfGP1aZt2pAkgTcFeiEmc))
- [Modern Microprocessors A 90 Minute Guide!](http://www.lighterra.com/papers/modernmicroprocessors/) (必讀)
- [SIMD Programming Introduction](https://goo.gl/Rc8xPE)
- [在計算機裡頭實踐演算法](https://hackmd.io/s/HyKtIPN0)
- [作業](https://hackmd.io/s/Sy-ch58A): (截止日: 08:00AM Oct 14)
* [mergesort-concurrent](https://hackmd.io/s/rJ-GWtJ0), [software-pipelining](https://hackmd.io/s/ry7eqDEC)
* [W3-QA](https://hackmd.io/s/r1M_l_NA) (只有選修課程的學生需要完成這項)
* 第 11 週 (Nov 17): 虛擬記憶體 + 系統呼叫
* 注意: [分組和課程專題](https://hackmd.io/h80aIpi9TFWSQR9Br8MyWQ) 請在本日 17:10 前更新
* [CS:APP 第 9 章重點提示](https://hackmd.io/@sysprog/CSAPP-ch9)`*`
* [Linux: 記憶體管理](https://hackmd.io/@sysprog/linux-memory)`*`: 記憶體管理是 Linux 核心裡頭最複雜的部分，涉及到對計算機結構, slob/slab/slub 記憶體配置器、行程和執行檔樣貌、虛擬記憶體對應的例外處理、記憶體映射, UMA vs. NUMA 等等議題。
* [C 語言: 物件導向程式設計](https://hackmd.io/@sysprog/c-oop)`*`
* [Functional Programming 風格的 C 語言實作](https://hackmd.io/@sysprog/c-functional-programming)
* [C 語言: Stream I/O, EOF 和例外處理](https://hackmd.io/@sysprog/c-stream-io)`*`
* [高效能 Web 伺服器開發](https://hackmd.io/@sysprog/fast-web-server)
* Week11 隨堂測驗: [題目](https://hackmd.io/@sysprog/2020-quiz11) (內含作答表單)
* 第 4 週 (Oct 14): 作業系統概念的實踐
- [2016 年秋季班分組表(第一次)](https://hackmd.io/CYMwbADAHATAhmAtAVmQRiQFjqxAjYTTRYePZGAYwE4BmSsGIA==?view)
- [灰姑娘真能穿玻璃鞋跳舞？工程師提出解答](http://archive.eettaiwan.com/www.eettaiwan.com/ART_8800676444_676964_NT_557e5885.HTM)
* 1697 年《鵝媽媽的故事》和 1812 年《格林童話》都提到灰姑娘，而灰姑娘穿什麼材質的玻璃鞋，能夠承受她的體重，讓她舒適地走路和跳舞？
- [第 3 週作業回顧](https://hackmd.io/s/S1Bj65p0)
- Operating System Concepts
- [案例探討: 強化 server-framework 效能](https://hackmd.io/s/rJFnrj6A)
- [隨堂測驗](https://goo.gl/forms/pDbtYxeoJHNvmBz32): [題目](https://hackmd.io/s/S1jWCna0)
- [作業](https://hackmd.io/s/Sy_O7uCA): (截止日: Oct 20)
* server-framework, 回顧既有的作業
* 第 12 週 (Nov 24): 共享記憶體
* 注意事項: [分組和課程專題](https://hackmd.io/h80aIpi9TFWSQR9Br8MyWQ) (第二階段分組)
* [解析 Linux 共享記憶體機制](https://hackmd.io/@sysprog/linux-shared-memory)
* [Linux: 檔案系統概念及實作手法](https://hackmd.io/@sysprog/linux-file-system)`*`
* Week12 隨堂測驗: [題目](https://hackmd.io/@sysprog/2020-quiz12) (內含作答表單)
* 第 5 週 (Oct 21): 為什麼你該理解編譯器
- [淺談 Microkernel 設計和真實世界中的應用](https://embedded2016.hackpad.com/-Microkernel--xeGzRmcbT20)
- [回顧 SIMD 和計算機組織](https://hackmd.io/BwFgnATArARgbFAtBOAGAjIkB2AhpsVAZiMXQBMJsJzUIAzIuAYyA===) + [案例分析:轉置矩陣](https://hackmd.io/s/ryTASBCT)
- [編譯器和最佳化原理](https://embedded2015.hackpad.com/C-DWAUb7NnQF0)
- [動態連結器](https://embedded2015.hackpad.com/C-VESe3UsncpM)
- [作業](https://hackmd.io/s/rk7H0Pw1g): (截止日: Oct 27; 下方擇一，並且 Week4 的專題要繼續作)
* [jit-compiler](https://hackmd.io/s/SJ7AZJv1e), [rubi](https://hackmd.io/s/SyWEhlDJx)
* 第 13 週 (Dec 1): Linux 核心發展回顧
* 注意: [分組和課程專題](https://hackmd.io/h80aIpi9TFWSQR9Br8MyWQ) 請在本日 17:10 前更新
* [Linux: 發展動態回顧](https://hackmd.io/@sysprog/linux-dev-review)`*`
* [Making C Less Dangerous in the Linux Kernel](https://outflux.net/slides/2019/lca/danger.pdf) / [錄影](https://www.youtube.com/watch?v=FY9SbqTO5GQ)`*`
- Linux 核心中各式 C 語言程式設計的安全和正確議題
- Variable Length Arrays are bad and slow
- Explicit switch case fall-through
- Always-initialized automatic variables
- Arithmetic overflow detection
- Hope for bounds checking
- Control Flow Integrity: forward edges
- Control Flow Integrity: backward edges
- 也提供了 gcc/clang 相關的編譯參數
- [解說1](https://news.ycombinator.com/item?id=19006025), [解說2](https://www.reddit.com/r/linux/comments/ajztr3/making_c_less_dangerous_in_the_linux_kernel_by/)
* Week13 隨堂測驗: [題目](https://hackmd.io/@sysprog/2020-quiz13) (內含作答表單)
* 第 6 週 (Oct 28): 你所不知道的記憶體
- [回顧第一次分組成果](https://hackmd.io/s/rkKY7RJex)
- [2016 年秋季班分組表(第二次)](https://hackmd.io/s/r1-e1Jgll)
- [羅輯思維: 怎樣成為一個高手](https://www.youtube.com/watch?v=4JhlfRAzVKY): 從 12:08 開始
- [Memory Allocation](https://hackmd.io/s/B1SRlfeee)
- [How a Rogue Optimization Breaks C11 Memory Consistency](https://goo.gl/B68s9X)
- [DTrace for Linux 2016](http://www.brendangregg.com/blog/2016-10-27/dtrace-for-linux-2016.html): BPF tracing 是 Linux 效能分析最後一塊拼圖
* 第 14 週 (Dec 8): 專題討論
* [分組和課程專題](https://hackmd.io/h80aIpi9TFWSQR9Br8MyWQ)
* Week14 隨堂測驗: [題目](https://hackmd.io/@sysprog/2020-quiz14) (內含作答表單)
* 第 7 週 (Nov 4) 數學總複習：線性代數, 離散數學, 機率統計
- [理解矩陣](http://www.52cs.org/?p=175), [從離散數學到數學文化](http://hkumath.hku.hk/~mks/20DiscrMath.pdf)
- [形式化驗證 / Formal verification](https://hackmd.io/s/H1xxp3pF0)
- [2016q3 Quiz](https://docs.google.com/document/d/1vGH8ZS7cP0DVjr6jeo91NCCNEXJmhDrzaY5qX0nDrG4/edit?usp=sharing)
* 第 15 週 (Dec 15): 電腦網路 / 專題討論
* 公告
- [分組和課程專題](https://hackmd.io/h80aIpi9TFWSQR9Br8MyWQ) 已悉數更新，斟酌同學們的意願和過去開發的狀況
- 上述專題務必在 2021 年 1 月 19 日有明顯的更新 (人在做，GitHub/HackMD 在看，有空就趕快更新)，當周審視後，就會進行期末評分
- 所有修課的學生應發訊息到[授課教師的粉絲專頁](https://www.facebook.com/JservFans)，預約一對一討論 (專題執行和評分期待)
* [CS:APP 第 11 章: 電腦網路](https://hackmd.io/@sysprog/CSAPP-ch11)
* Week15 隨堂測驗: [題目](https://hackmd.io/@sysprog/2020-quiz15) (內含作答表單)
* 第 8 週 (Nov 11): 校慶停課
* 第 16 週 (Dec 22): 多核處理器架構
* [Multi-Core in Linux](https://youtu.be/UNI6Mbqryv0)`*`
* [What is NUMA?](https://youtu.be/M-Q02b5uvfY)`*`
* [A tour of the ARM architecture and its Linux support](https://youtu.be/NNol7fRGo2E)`*`
* [Multiprocessor OS](/11-smp_os.pdf)
* [Linux 核心設計: 多核處理器和 spinlock](https://hackmd.io/@sysprog/multicore-locks)`*`
* Week16 隨堂測驗: [題目](https://hackmd.io/@sysprog/2020-quiz16) (內含作答表單)
* 第 17 週 (Dec 29): Scalability + Regular expression
* [Linux: Scalability 議題](https://hackmd.io/@sysprog/linux-scalability)
* [How Do Regular Expressions Really Work?](https://youtu.be/u01jb8YN2Lw)`*`
* Regex 視覺化: [Regulex](https://jex.im/regulex/)
* [Implementing a simple regular expression engine](https://developpaper.com/implementing-a-simple-regular-expression-engine/)
* [How Regular Expression Engines Work w/ C source](http://wstoop.co.za/wregex.php)
* Week17 隨堂測驗: [題目](https://hackmd.io/@sysprog/2020-quiz17) (內含作答表單)
* 第 9 週 (Nov 18) 第二次分組成果報告
- [學期評分須知](https://hackmd.io/s/rkfCYai-x)
- [新的專案題目](https://hackmd.io/s/Hy4g26jbg) (選擇性)
- [第二次分組成果回顧](https://hackmd.io/s/r1-e1Jgll)
* 第 18 週 (Jan 5): 專案討論
* Week18 隨堂測驗: [題目](https://hackmd.io/@sysprog/2020-quiz18) (內含作答表單)
