计算机系统基础实验选修课 (2024 秋季学期)

news-icon2由于本人出差，第四周课（9月24日）调整至周二（9月23日）上午3-4节上课，上课地点为逸夫楼B-104，麻烦相互通知！

news-icon2本年度为首次软件学院开设本课程（计算机系统基础实验选修，即PA实验课），相应课程内容及授课方式会根据软院课程设计有所调整。

news-icon2课程为选修课，但课程实验压力大（足够困难但也能够带来足够训练与提升），请同学们评估自身课程压力，谨慎选择!（合理劝退一波>_<）

news-icon2原AI学院及匡院授课问题请联系刘杰老师<liujie@nju.edu.cn>。

课程简介

大家在数字电路里都实现过“状态机”，例如一个计数器内部存储了数字 $x$，每次按下开关执行 $x\leftarrow (x+1)\bmod 3$。计算机系统基础这门课 (以及实验部分) 最重要的 take-away message，就是告诉大家日常使用的计算机本质上也是这么一个状态机。在实验课中，我们会用代码严谨地带大家理解这样的 “状态机” 的状态定义、状态转换，以及与外界的交互方式。

实验课首先承担了大家对 “系统编程” 能力的训练，大家会熟悉 Linux 命令行工具的使用，在将命令行工具变成大家日常生活一部分的同时，完成一系列的编程实验。

理解一个系统的最佳实践就是去实现它。因此在本课程的PA 部分，你将会在框架代码的基础上实现一个 RISC-V 全系统模拟器 NEMU，它不仅能运行各类测试程序，甚至还可以运行操作系统和 “仙剑奇侠传”。模拟过硬件的执行，自然就能深 (痛) 入 (苦) 理解计算机系统了。

  • 软件学院：周三 第5-6节 仙1-206 1-17周
  • 任课老师：王慧妍<why@nju.edu.cn>[授课视频]
  • 荣誉顾问：蒋炎岩<jyy@nju.edu.cn> 余子濠<yuzihao@ict.ac.cn>(PA作者)
  • 助教组：
    • 查重助教：李晗 <hanli@smail.nju.edu.cn> 鲁思成 <502024330035@smail.nju.edu.cn>
    • 答疑助教：晁宇豪 <221240013@smail.nju.edu.cn> 周越洋 <1035711820@qq.com>

课程资料

  1. The Missing Course of Your CS Education [slides]
  2. Linux and C语言拾遗初探 [slides]
  3. C 语言拾遗：机制与实践 [slides]
  4. 框架代码选讲1：编译运行 [slides]
  5. 框架代码选讲2：代码导读 [slides]
  6. 数据的机器级表示 [slides]
  7. ABI与内联汇编 [slides]
  8. I/O设备 [slides]
  9. 链接与加载 [slides]
  10. 系统编程与基础设施 [slides]
  11. 调试和经验分享[分享1-李晗][分享2-晁宇豪][分享3-周越洋]
  12. 中断与分时多任务[slides]
  13. 程序性能优化选讲[slides]
  14. 虚拟存储选讲[slides]
  15. “造轮子”的方法和乐趣[slides]

实验布置

第三轮抄袭检测结果已公布，请相关同学根据情况邮件联系任课老师（无联系则按默认情况处理）。

PA大作业

每次实验前，请仔细阅读实验须知/提交方法和PA实验指南。

DDL仅代表bonus计分截点，所有实验过时间均可继续提交算分，Hard Deadline后（暂定2024年1月22日23:59:59）停止所有提交，

Lab小作业

每次实验前，请仔细阅读[实验须知/提交方法]。