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tags: linux2023
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# 2023q1 Homework5 (assessment)
contributed by < `Urbaner3` >

:::spoiler 實驗環境

$ gcc --version
gcc (Ubuntu 12.2.0-3ubuntu1) 12.2.0

$ lscpu
Architecture:            x86_64
CPU op-mode(s):        32-bit, 64-bit
Byte Order:            Little Endian
CPU(s):                  4
On-line CPU(s) list:   0-3
Model name:            Intel(R) Core(TM) i3-7100 CPU @ 3.90GHz
Thread(s) per core:  2
Core(s) per socket:  2
Socket(s):           1
Stepping:            9
CPU(s) scaling MHz:  21%
CPU max MHz:         3900.0000
CPU min MHz:         800.0000
BogoMIPS:            7799.87
Virtualization:        VT-x
Caches (sum of all):     
  L1d:    64 KiB (2 instances)
  L1i:    64 KiB (2 instances)
  L2:     512 KiB (2 instances)
  L3:     3 MiB (1 instance)
NUMA:                    
  NUMA node(s):          1
  NUMA node0 CPU(s):     0-3

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## 作業要求
> [assessment](https://hackmd.io/@sysprog/r1O7Xcp12)

### 作業檢討及疑問

(周邊硬體/記憶體/資訊流) 輸入輸出，又稱 I/O， remove_head extract

#### [檢討]
以下連結之段落：
lab-0 $\to$ [Valgrind + 自動測試程式](https://hackmd.io/@sysprog/linux2023-lab0/%2F%40sysprog%2Flinux2023-lab0-b) $\to$ 自動測試程式 $\to$ 追蹤記憶體配置和釋放的狀況，依序可以移動到上述指定段落。以下是我的感想：
這邊的敘述十分清楚，但仍思考著如何運用。

##### 計畫與紀錄：
[呼叫堆疊](https://hackmd.io/@sysprog/linux2023-lab0/%2F%40sysprog%2Flinux2023-lab0-b) 。 Signal 處理和應用，這一段看一次還不會懂，準備看第二次搭配下方流程圖，逐漸熟悉 signal 的用法。

[提問：ternery operator(?)語法](https://hackmd.io/blv00xPxQ4CdyzFRJJSi_w?view#Signal-%E8%99%95%E7%90%86%E5%92%8C%E6%87%89%E7%94%A8)，作業說明提到程式碼，在段落，[Valgrind + 自動測試程式](https://hackmd.io/@sysprog/linux2023-lab0/%2F%40sysprog%2Flinux2023-lab0-b)
$\to$ 自動測試程式 $\to$ Signal 處理和應用
，依頁面順序，找到這句話 「report_event 函式的實作程式如下」，下方程式碼，含有 ternery operator 在第5-8行。有點不順眼的寫法，有使用另一個 ternery operator 當作前面 operator 的輸出。

同一頁，[Valgrind + ...] $\to$ 命令直譯器的初始化準備，這一段介紹 `cmd`, `param` 兩種過渡的資料型態，為了處理輸入的執行命令而設定這些變數。
> :warning: 改進你的提問，參見〈[提問的智慧](https://github.com/ryanhanwu/How-To-Ask-Questions-The-Smart-Way)〉

> 之前太過急躁，沒有做到〈提問的智慧〉中說到的，坐下來再想一想問題，等到整理好，形成解題步驟後，再貼上來提問。有過一兩次，但明顯還沒習慣，只有英文中文的空格有養成習慣而已，思考上，提問還沒有預想到回答者或是瀏覽者的感受，光是想清楚自己的想法就很難了，有養成另外紀錄的習慣。沒注意有可能冒犯到文章中說的開發者，真的很抱歉。 :smiley_cat: Urbaner3

#### 整合網頁伺服器--- 整合 [tiny-web-server](https://github.com/7890/tiny-web-server)
:star: 注：[此頁](https://hackmd.io/@sysprog/linux2023-lab0/%2F%40sysprog%2Flinux2023-lab0-c)無法編輯，故將提問貼於此。
> 「提問」本該在這裡發生，而非在作業描述中，除非你發現作業描述存在錯誤，才去「修正」
> :notes: jserv

`select` 及 `poll` 皆使用此種模式，好處是可以同時監控多個 file descriptor (這也是 I/O multiplexer 的寓意，一如數位邏輯電路的本意)，但缺點是需要兩次的系統呼叫，從圖中也可以看到，先運用 `select` 系統呼叫切換到核心空間內等待資料，接著核心接收到資料後通知呼叫端，再重新觸發 `recvfrom` 系統呼叫，意味著需要多次 context switch，成本相對比其他模式 (如 Blocking I/O) 來得高。
:::info
此處提到 kernel space ，是指 web 相關功能嗎？ 仍未看到相關的程式碼，考慮等弄清楚有哪些功能可以選擇，有 linenoise, cmd_select 光是就已知就有這些。請補充相關可選用之功能，以及 web 命令工作原理，可參考 signal 頁面用流程圖說明，說明到 signal 的程度即可明白。
> $\to$ 可參照 ==[Linux 核心設計: 針對事件驅動的 I/O 模型演化](https://hackmd.io/@sysprog/linux-io-model)==
> :notes: jserv

感謝，沒想到有這一頁，看起來像是排程器的實例，可以讓我參閱。是該好好學習排程了。
> $\to$ 在第一次的作業設計中，希望學員先接觸課程會提到的 I/O multiplexing，至少查詢過 man page，之後再讓學員從實驗中理解系統行為。
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`web` 命令搭配 `curl` 可成功新增節點，各種指令也可執行。
:::info
想知道 "解決 `favicon.ico` 的問題" 這個段落，如何使用瀏覽器發 request，如同[頁面](https://hackmd.io/@sysprog/linux2023-lab0-c#%E8%A7%A3%E6%B1%BA-faviconico-%E7%9A%84%E5%95%8F%E9%A1%8C)顯示表格的實驗結果。
> $\to$ 在網頁瀏覽器網址給予 `http://127.0.0.1:9999` 一類的輸入
:::

仔細看老師有幫我改了段落的文字，完成回答，這實在有 [freerider](https://today.line.me/hk/v2/article/pe85w69) 的嫌疑，我期待我成為機敏的學習者，而不是小白。 :smiley_cat: Urbaner3

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### 飲料機延畢文讀後感
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交大學生讀到這篇真的感觸很深，我還是2015年畢業，相同時空背景，完全正中下懷，有種單身的毒素排除不了，想到其他人都有好的工作，好的婚姻經驗，湧起一股憂傷。其他的話先不說，先去抒發一下，一次80分鐘就讀完23篇，但配合Jserv的課，和Jserv的名字，想起一份辛勞，雙重中毒，我要去排解這種愁緒，失陪了。

隔天，決定[「捨棄私情吧」](https://ibb.co/cNZ8tbQ)，簡單說明一下，每週大約花十到二十小時，看教材，說明影片和寫作業。從 lab0 開始練習處理字串排序，從零開始逐漸習慣 list_head 這個結構，配合 list_entry 這個重要的功能，在兩種指標， struct list_head 和 element_t 因為彼此互相鑲嵌，又有 next, prev 的鍊結，很像回文一樣，struct, next, struct, next, ...互相交錯。為了取得特定的相對位置之指標，學會用 list_entry 。再來是 merge sort, quick sort 有運用到自動評分程式、幾個 helper function 也就是附註檔案集。這些我不是很懂，所以在遇到 segmentation fault 或是 gdb 執行遇到迴圈時，很難繼續推進。後面論文、valgrind 也都還沒有做。隨堂測驗一二，一開始真的看不懂，漸漸從同學的共筆當中，慢慢看到自己學習的盲點，好在隨著教材越看越順，才能夠準備足夠的背景知識，我想飲料機是個目的明確的產品，但牽涉到的物件、模組真的很複雜，想到跨系去學機械的情形，對應到我數學系過來資工系，記憶體和系統的概念，還不是很習慣。但真的看到系統模組也就理解 kernel space 和 user space 對應到讀寫排程的情形，在改模組的時候，神經很緊張，因為習慣還不夠齊全，很類似飲料機的機械架構，那種無力感，所以我才會一口氣就把整篇文章看完。

一開始接觸 fibonacci driver 直覺覺得這個作業的一切都寫的很清楚。我以為會很順利的，殊不知，遇到 bignum 這個字串運算，我還是有一點混亂，記不住眾多變數的功用沒辦法直接從名字去判斷。如 xs 型態，reverse 操作等等。小地方比如為何 size 要加二而不是加一，一時之間完全不知道要如何下手。幾乎不大冷靜，雖然不像飲料機有機械成本的問題，對我來說，時間不夠用才是壓力，另外則是需要一份好的工作，很害怕能力不夠會不被錄取，加上自己有身心障礙的個人需求，也不容易找到能配合的公司。另一邊還要學紅黑樹，真的覺得蠟燭兩頭燒，我該做的就是按照急迫順序，還有執行並檢視輸出。 回來說說實作的順序 string addition to big number, operations of bn structure, fast doubling method 我發現我困惑在這些操作，或是說我看了許多的範例，他們並不是清楚獨立的，我無法區分三個步驟，步驟彼此獨立，產出不相關的結構和資料。不如將他們當作三次實作，比較不同，找出能理解並實作出來的三步驟還有數字結構，而不是只是看別人寫的，自己不試著寫一次。所以有 xs, fast doubling, bn structure, list_head style, 加上8個改善方案。

因為作業三卡住，作業四能進行的也不多，但也只好面對，既然老師都把書寄給我們，就盡力去讀，吸收多少，能實作多少出來就做多少。

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沒想到三週後，我可以準備用 gdb 來研究 fibdrv 而且準備進行進程的研究。從 FB 討論區的提問，到翻閱 CS:APP 雖然沒有明確的作法，但卻有直覺知道，必須用 gdb 測試，追蹤 fibdrv 才有可能，很像飲料機一樣，但這次我的目標是 kernel space ，這個記憶體空間，所以對飲料機產生那麼大的共鳴，但這些感情真的是好看而已，我決定整理一下，折疊一些想法和計畫，讓這片文章更加簡明。 [這篇作業](https://hackmd.io/@DokiDokiPB/2023q1_week5_assessment)我的回覆其實也可以作為我「初解」 (assessment) 的一部分，稍後再做整理。

### 教材討論