【读厚 CSAPP】实验概览

如果说《深入理解计算机系统》的课本是九十分的话，那么配套的实验少说得有一百五十分。完成实验的过程，也就是深入理解计算机系统的过程，真正动手去做，一是会发现『纸上得来终觉浅』，二是会意识到『知行合一』的重要性。

首先要说的是，这门课的课本，也就是《深入理解计算机系统》(CSAPP)，我是之前大致阅读过一次的，有一些笔记，但是课后的几个 lab 都没有具体实现，很多概念都属于一知半解。

这个学期在具体学习的过程中，在不断的尝试中算是彻底理解了书中的大部分概念。小至数据在内存的存放以及程序的执行机制，大到 web 服务器的编写以及并行程序的设计，都有了更加透彻的认知。

这里我们简单回顾一下整体的学习脉络：先从数据的表示开始，自然而然引出用汇编描述的计算机基本运行的方式，从控制流、过程调用到跳转等高级话题。了解了计算机运行的模式，据此给出一些程序设计的技巧作为过渡，然后开始涉及诸如内存、编译器、进程、信号、I/O、虚拟内存、动态内存分配等知识。这些东西看起来都非常吓人，但是老师很科学地把握好了『度』，让我们理解基本原理，这样以后想要深入学习可以自己去探索，却不会过早陷入无谓的复杂度。在单机的知识基本完备之后，开始涉及网络、同步、并行编程等高级话题，为后面的学习打下基础。

这些都很好，但是不是最好的，最好的部分，在我看来，是通过一门课程，去引导学生往抵抗力最大的路径走。

前面几次非常底层的作业，每个人的答案都是自动生成的且不同的，除了弄清楚背后的原理，没有任何捷径可以走
所有作业的设置，如果弄清楚了每个重要知识点，加上一点点自己的联想和思考，思路就会非常清晰的，不会出现因为文档或者助教质量而导致的各种问题，也就是说，你在这门课上花的时间，大部分是有价值的
知识点不局限于课程大纲，深入浅出，承前启后，无论之后想往哪个方向发展，都可以从中受益

下面大致介绍下主要知识点和不同的 lab 的重点

程序和数据

学习目标
- 位操作，数学计算，汇编程序
- C 控制流程的表示以及数据结构
- 体系架构和编译器
实验介绍
- L1(datalab)：操作 bits
- L2(bomblab)：拆除一个二进制炸弹
- L3(attacklab)：基本的代码注入攻击

存储体系

学习目标
- 内存技术，内存层级，缓存，磁盘，局部性原理
- 体系架构和操作系统
实验介绍
- L4(cachelab)：做一个缓存模拟器并且进行优化，与此同时学习如何在程序中利用局部性

异常控制流

学习目标
- 硬件异常，进程，进程控制，Unix 信号，非本地跳转(nonlocal jumps)
- 编译器，操作系统和提及架构
实验介绍
- L5(tshlab)：写一个自己的 Unix shell

虚拟内存

学习目标
- 虚拟内存，地址翻译，动态存储分配
- 体系架构和操作系统
实验介绍
- L6(malloclab)：自己实现 malloc 功能，借此了解系统层次编程

网络与并行

主题
- 高层和底层 IO，网络编程
- Internet 服务，Web 服务器
- IO 复用
- 网络，操作系统和体系架构
作业
- L7(proxylab)：写一个 web proxy，借此学习网络编程和并行/同步

介绍了这么多，关键还是要自己动手试一试，所有的实验文档和代码都可以在这里下载。

纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行！

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