2016q1 Homework #5

預期目標

• 培養團隊合作默契
• 強化表達能力
• 準備日後可用於研究所推薦甄試和申請工程師職務用途的技術報告

注意須知

• 自 Homework 5 之後，都是分組進行
• 在每次 checkpoint 日的 11:59AM 前，上傳一份時間在 40 分鐘內的錄影，至少涵蓋以下:
  • 探討背景知識
  • 開發進度
  • 面臨的問題
  • 接下來預計導入的解決方案
• 技術報告的影片經過剪接編輯後，上傳到 YouTube，設定存取權限為「公開」
  • 示範: GUTS channel
  • 在共筆中清楚標注技術報告的 YouTube 連結
• 本次作業對應的 checkpoint 為 4 月 26 日
• 開發過程請詳實更新於分組共筆中
• 不需要準備投影片，我們只要詳實清楚的文字、圖表，以及程式碼 (語文能力是本課程的要求項目之一)
• 各組預期目標請見下方各節

server-framework

• 彙整 2016q1 Homework #3 的開發成果，詳實分析 server-framework 的架構、系統設計，效能評估，以及效能改進方案
• 說明 async, reactor, protocol-server 彼此之間的關聯
• 探討 epoll, pipe, signals 等系統呼叫，以及 server-framework 如何使用
• 多執行緒設計的議題
• 分析 HTTP request 和 web server 的行為
• 實做與分析 lock-less thread pool
• 提出效能分析 (含 HTTP 1.1 Keep-Alive) 以及改善方案
• 需要透過 gnuplot 建立圖表

epoll experiments

• 研讀 Benchmarking libevent against libev 和 Epoll evolving
• 針對 libevent 支援的 POSIX select, poll, epoll 設計效能分析的實驗，並且製作效能分析圖表
  • 類似 no timeouts, 100 and 1000 active clients
  • 涵蓋 no timeouts / idle timeouts, 100 and 1000 active clients
• 需要解讀數據，以及思考如何進一步提昇效能

concurrent B+ tree

• 在 GitHub 上，fork bplus-tree，研究 B+ tree 的實做並解釋其原理
• 驗證 bplus-tree 在各式條件的效能，包含單一執行緒和多執行緒讀寫
  • 執行 ./test/bench-multithread-get
• 移植 2016q1 Homework #1 的電話簿程式到 test/ 目錄
  • 將 phonebook/dictionary 的字典檔案，事先用 sort -R 亂數排列
  • 設計能夠重複執行的效能分析工具，針對不同的字典排列作為輸入，分析 B+ tree 處理效能
• 比照 2016q1 Homework #1 的要求，研究插入、查詢、刪除的效能表現 (含 cache miss)，並提出解釋
• 透過 gnuplot 視覺化相關的數據
• 提出改善效能的方法並且著手實做

Enhance raytracing program

• 彙整 2016q1 Homework #2(A) 的開發成果，分析各項效能改善實驗的具體成效 (個別 + 綜合)
• 解釋多執行緒程式設計對光線追蹤的影響，需要比較不同的切割方式、執行緒數量的影響
• 使用 OpenMP, SIMD 進一步改善程式效率
• 解讀數據，以及思考如何進一步提昇效能

2016q1 Week #2 試題

• 解答 2016 年春季班期初基本能力測驗試題 的以下題目:
  • 第 9 題 (implementing counting semaphore)
  • 第 11 題 (bit-wise operator)
  • 第 13 題 (cache)
  • 第 15 題 (ARM operation mode)
  • 第 18 題 (branch predictor)
• 需要提供合乎 C99 規範的 C 程式，並且提出驗證正確性和對應效能的機制
• 需要提出必要的解釋