2025q1 Homework1 (lab0)

contributed by < Sesame-Wang >

作業書寫規範:

• 無論標題和內文中，中文和英文字元之間要有空白字元 (對排版和文字搜尋有利)
• 文字訊息 (尤其是程式執行結果) 請避免用圖片來表示，否則不好搜尋和分類
• 共筆書寫請考慮到日後協作，避免過多的個人色彩，用詞儘量中性
• 不要在筆記內加入 [TOC] : 筆記左上方已有 Table of Contents (TOC) 功能，不需要畫蛇添足
• 不要變更預設的 CSS 也不要加入任何佈景主題: 這是「開發紀錄」，用於評分和接受同儕的檢閱
• 當在筆記中貼入程式碼時，避免非必要的行號，也就是該手動將 c= 或 cpp= 變更為 c 或 cpp。行號只在後續討論明確需要行號時，才要出現，否則維持精簡的展現。可留意「你所不知道的 C 語言: linked list 和非連續記憶體」裡頭程式碼展現的方式
• HackMD 不是讓你張貼完整程式碼的地方，GitHub 才是！因此你在開發紀錄只該列出關鍵程式碼 (善用 diff 標示)，可附上對應 GitHub commit 的超連結，列出程式碼是為了「檢討」和「便於他人參與討論」
• 留意科技詞彙的使用，請參見「資訊科技詞彙翻譯」及「詞彙對照表」
• 不要濫用 :::info, :::success, :::warning 等標示，儘量用清晰的文字書寫。:::danger 則僅限授課教師作為批注使用
• 避免過多的中英文混用，已有明確翻譯詞彙者，例如「鏈結串列」(linked list) 和「佇列」(queue)，就使用該中文詞彙，英文則留給變數名稱、人名，或者缺乏通用翻譯詞彙的場景
• 在中文敘述中，使用全形標點符號，例如該用「，」，而非 ","。注意書名號的使用，即 〈 和 〉，非「小於」和「大於」符號
• 避免使用不必要的 emoji 字元

開發環境

$ gcc --version
gcc (Ubuntu 13.3.0-6ubuntu2~24.04) 13.3.0

$ lscpu
Architecture:          x86_64
CPU op-mode(s):        32-bit, 64-bit
Address sizes:         46 bits physical, 48 bits virtual
Byte Order:            Little Endian
CPU(s):                20
On-line CPU(s) list:   0-19
Vendor ID:             GenuineIntel
Model name:            12th Gen Intel(R) Core(TM) i7-12700
CPU family:            6
Model:                 151
Thread(s) per core:    2
Core(s) per socket:    12
Socket(s):             1
Stepping:              2
CPU(s) scaling MHz:    18%
CPU max MHz:           4900.0000
CPU min MHz:           800.0000
BogoMIPS:              4224.00 
Virtualization:        VT-x
Caches (sum of all):      
L1d:                    512 KiB (12 instances)
L1i:                    512 KiB (12 instances)
L2:                     12 MiB (9 instances)
L3:                     25 MiB (1 instance)                    
NUMA node(s):           1
NUMA node0 CPU(s):      0-19
Vulnerabilities:          
Gather data sampling:   Not affected
Itlb multihit:          Not affected
L1tf:                   Not affected
Mds:                    Not affected
Meltdown:               Not affected
Mmio stale data:        Not affected
Reg file data sampling: Mitigation; Clear Register File
Retbleed:               Not affected
Spec rstack overflow:   Not affected
Spec store bypass:      Mitigation; Speculative Store Bypass disabled via prctl
Spectre v1:             Mitigation; usercopy/swapgs barriers and __user pointer sanitization
Spectre v2:             Mitigation; Enhanced / Automatic IBRS; IBPB conditional; RSB filling; PBRSB-eIBRS SW sequence; BHI BHI_DIS_S
Srbds:                  Not affected
Tsx async abort:        Not affected

針對佇列操作的程式碼實作