DataLab

Deadline: 2024.10.10 8:00AM

一、实验简介

CSAPP 第一章配套实验。

本实验的目的是加深同学们对整数和浮点数二进制表示的认识。同学们需要解出若干程序谜题，编写代码并通过正确性测试，最后提交代码和报告。希望同学们多加思考，在解题过程中能学到的远不止二进制本身，还能加深对位运算的理解，以及学到一些算法知识。

本实验分为常规部和荣誉部分。荣誉部分的难度较高，是本课程比较有挑战性的部分。

荣誉部分虽然占分，但是占分并不高，大家可以自己决定要不要做荣誉部分。Use your discretion！

二、部署实验环境

（1）下载

从 github classroom 拉取ICS2024_datalab 文件夹，其中的内容就是本次实验用到的的文件了，拉取指令如下：

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git clone xxx  # 将 xxx 替换为对应链接
cd ICS2024_datalab

（2）准备工作

- 确保已安装了 gcc

在终端中检查是否安装了 gcc：

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gcc -v

如果已安装，终端将会反馈版本信息，否则会反馈 command not found 。

如未安装，尝试执行以下命令进行安装：

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sudo apt-get install gcc

- 确保已安装了 make

检查是否安装 make，在终端输入：

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make -v

同理，如未安装，尝试以此执行以下命令：

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sudo apt-get update
sudo apt-get install make
sudo apt-get install libc6 libc6-dev libc6-dev-i386

- 确保实验文件能正常 make 并运行测试

在终端中进入 datalab/ 文件夹目录。

键入 ls 查看内容，你应当看到如下文件：

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Driverhdrs.pm  Makefile  bits.c  btest.c  decl.c  driver.pl  ishow.c
Driverlib.pm   README    bits.h  btest.h  dlc     fshow.c    tests.c

在终端中依次执行如下命令，以生成可执行文件并执行：

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make clean
make all
./btest

如果过程顺利，最后会输出测试结果，最后一行为 Total points: 0/69 。

如果过程中出现如下报错：

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/usr/bin/ld: cannot found -lgcc

那么尝试执行：

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sudo apt install gcc-multilib

- 确保 dlc（data lab compiler）能正常执行

依然在 datalab/ 目录下，

执行：

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./dlc bits.c

如果遇到 ./dlc: Permission denied，说明没有当前文件的执行权限，执行: 

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chmod +x dlc
增加执行权限。

如果执行立即结束并且没有任何反馈，则没有问题。

三、实验提示与说明

（1）如何入手

推荐阅读顺序：本文档 > README > bits.c 的注释部分。

README 文档中对实验文件做了较为详细的介绍。

bits.c 是同学们唯一需要编辑的文件，其中包含了谜题规则介绍， 18 个谜题以及谜题内容、难度、分数等。

上面的两个文件请务必仔细阅读。

注意到，每一个谜题包含了如下信息：

  • 能使用的运算符。
  • 能使用的运算符总数量。
  • 能使用的常数的值域范围。
  • 变量类型。
  • 能否使用控制语句（如 if ）等。

（2）测试

  • 除了 bits.c ，你不应该编辑任何其余文件。

  • 完成谜题后，需要检验自己的代码是否正确：

    • 首先，执行下述指令，检查每个函数使用的运算符类型、数目是否符合要求：

    • ```shell ./dlc -e bits.c 

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      * 如没有任何报错，按顺序执行下述指令，测试每个函数的正确性：

      * ```shell
        make clean
        make all
        ./btest

    • btest 执行时会给出每个谜题（函数）是否通过测试（未通过时会给出测试数据），并且会计算你的最终得分。

  • 你可以利用上 ./ishow 和 ./fshow 来帮助你调试（用法见 README）。

四、提交实验

（1）内容要求

你需要提交至少两份文件，包含你的 bits.c 和一份实验报告。

实验报告应该包含以下内容：

  • 实验标题，你的姓名，学号。

  • 你在终端中执行 ./dlc -e bits.c 后的截图。

  • 你在终端中执行 ./btest 后的截图。

  • 描述你实现每个函数的思路。bits.c中不要求给自己的代码写注释（写了也无妨）

  • 如果有，请务必在报告中列出引用的内容以及参考的资料。

  • 对本实验的感受（可选）。

  • 对助教们的建议（可选）。

（2）格式要求

可提交 .md 文件或者 .pdf 文件。不要提交 .doc 或 .docx 文件。
（如果提交 .md 文件，请确保助教能同时看到你报告中的截图！）

（3）上传

在终端运行以下指令：

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git add -A
# 提交当前文件夹下的所有更改到暂存区
git commit -m "xxx(可以是你的提交注释)"
# 将暂存区的所有更改提交到本地仓库
git push
# 将本地仓库推送到远程

（4）打分规则

  • 实验报告要求简洁清晰，不必追求字数，描述清楚思路即可
  • 对每道谜题请先做思考，不要立即使用搜索引擎。
  • 不允许抄袭其它人的代码，一旦发现，零分处理。

五、参考资料

  • http://csapp.cs.cmu.edu/3e/labs.html （lab 来源，本实验相较原文件有改动）

  • 本文档编写时参考了22, 23年的实验文档。

  • 负责助教:

    • 伊凡 21307130047@m.fudan.edu.cn
    • 李增昊 22307130108@m.fudan.edu.cn