2025q1 Homework1 (lab0)

contributed by <guagua17>

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 (GCC) 14.2.1 20250207
Copyright (C) 2024 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions.  There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.

$ lscpu
Architecture:             x86_64
  CPU op-mode(s):         32-bit, 64-bit
  Address sizes:          39 bits physical, 48 bits virtual
  Byte Order:             Little Endian
CPU(s):                   8
  On-line CPU(s) list:    0-7
Vendor ID:                GenuineIntel
  Model name:             11th Gen Intel(R) Core(TM) i5-1135G7 @ 2.40GHz
    CPU family:           6
    Model:                140
    Thread(s) per core:   2
    Core(s) per socket:   4
    Socket(s):            1
    Stepping:             1
    CPU(s) scaling MHz:   27%
    CPU max MHz:          4200.0000
    CPU min MHz:          400.0000
    BogoMIPS:             4838.40
    Flags:                fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge mca cmov pat ps
                          e36 clflush dts acpi mmx fxsr sse sse2 ss ht tm pbe syscall nx pdpe1
                          gb rdtscp lm constant_tsc art arch_perfmon pebs bts rep_good nopl xt
                          opology nonstop_tsc cpuid aperfmperf tsc_known_freq pni pclmulqdq dt
                          es64 monitor ds_cpl vmx est tm2 ssse3 sdbg fma cx16 xtpr pdcm pcid s
                          se4_1 sse4_2 x2apic movbe popcnt tsc_deadline_timer aes xsave avx f1
                          6c rdrand lahf_lm abm 3dnowprefetch cpuid_fault epb cat_l2 cdp_l2 ss
                          bd ibrs ibpb stibp ibrs_enhanced tpr_shadow flexpriority ept vpid ep
                          t_ad fsgsbase tsc_adjust bmi1 avx2 smep bmi2 erms invpcid rdt_a avx5
                          12f avx512dq rdseed adx smap avx512ifma clflushopt clwb intel_pt avx
                          512cd sha_ni avx512bw avx512vl xsaveopt xsavec xgetbv1 xsaves split_
                          lock_detect user_shstk dtherm ida arat pln pts hwp hwp_notify hwp_ac
                          t_window hwp_epp hwp_pkg_req vnmi avx512vbmi umip pku ospke avx512_v
                          bmi2 gfni vaes vpclmulqdq avx512_vnni avx512_bitalg avx512_vpopcntdq
                           rdpid movdiri movdir64b fsrm avx512_vp2intersect md_clear ibt flush
                          _l1d arch_capabilities
Virtualization features:  
  Virtualization:         VT-x
Caches (sum of all):      
  L1d:                    192 KiB (4 instances)
  L1i:                    128 KiB (4 instances)
  L2:                     5 MiB (4 instances)
  L3:                     8 MiB (1 instance)
NUMA:                     
  NUMA node(s):           1
  NUMA node0 CPU(s):      0-7
Vulnerabilities:          
  Gather data sampling:   Mitigation; Microcode
  Itlb multihit:          Not affected
  L1tf:                   Not affected
  Mds:                    Not affected
  Meltdown:               Not affected
  Mmio stale data:        Not affected
  Reg file data sampling: Not affected
  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 SW loop, KVM SW loop
  Srbds:                  Not affected
  Tsx async abort:        Not affected