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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
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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，這就是專門和學生互動的)
- 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>`
- [行事曆](https://calendar.google.com/calendar/embed?src=4mp6h7b77t2tqkveavtgqaple0%40group.calendar.google.com&ctz=Asia%2FTaipei): 可預約一對一討論

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)
        * 課後學習: [你所不知道的C語言：數值系統篇](https://hackmd.io/s/BkRKhQGae)
    - [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://drive.google.com/open?id=0Bz1QkuJoCR2tNlZtaVBQNW9hM3hPNWJPeEVYQU9WNWJ5WWxJ) / [作答表單](https://goo.gl/forms/alrwn5w6WT0VHfeM2)

* 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://drive.google.com/open?id=0Bz1QkuJoCR2tMzZIdmVuNWs3b2NvdWV4bDdwU29GVXRaaE5r) / [作答表單](https://goo.gl/forms/6IgybKUv8hcn0P9y1)

* 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)
    * [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
    * Week3 隨堂測驗: 題目 / 作答表單

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)

* 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 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 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 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 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 8 週 (Nov 11): 校慶停課

* 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)

## Computer Systems: A Programmer's Perspective

*   [CMU 官方網站](http://csapp.cs.cmu.edu/)
*   推薦閱讀: (和本課程高度相關)
    - [Machine-Level Representation of Programs](http://csapp.cs.cmu.edu/2e/ch3-preview.pdf)
    - [Processor Architecture](http://csapp.cs.cmu.edu/2e/ch4-preview.pdf)
    - [Optimizing Program Performance](http://csapp.cs.cmu.edu/2e/ch5-preview.pdf)
    - [The Memory Hierarchy](http://csapp.cs.cmu.edu/2e/ch6-preview.pdf)
    - [Linking](http://csapp.cs.cmu.edu/2e/ch7-preview.pdf)
    - [Exceptional Control Flow](http://csapp.cs.cmu.edu/2e/ch8-preview.pdf)
    - [Virtual Memory](http://csapp.cs.cmu.edu/2e/ch9-preview.pdf)
    - [System-Level I/O](http://csapp.cs.cmu.edu/2e/ch10-preview.pdf)
    - [Concurrent Programming](http://csapp.cs.cmu.edu/2e/ch12-preview.pdf)