CS61C学习总结

CS61C学习总结CS61C（Great Ideas in Computer Architecture）是UC Berkeley开设的一门计算机体系结构与计算机组成课程，它从high level的C语言开始，逐步深入到RISC-V汇编，再到更底层的CPU设计，并在课程的后段简要介绍了OS、并行以及云计算的相关导论知识。以下是我对这门课程的学习总结。一、课程概览CS61C课程的内容涵盖了从C语言到CPU设计的全过程，其中包括C语言基础、RISC-V汇编语言、CPU设计原理、并行处理与云计算导论等。课程要求先修课为CS61B（数据结构和算法），但实际上两者的知识交集较小，可以直接学习CS61C。二、时间安排与学习投入我前后花了一个半月的时间来完成CS61C的学习，总共投入了大约300小时。这个时间包括了观看lecture、完成lab和project、查阅相关资料以及进行复习巩固。三、学习技巧与经验学习顺序：我个人的学习顺序是lecture-lab/hw-project。虽然reading和discussion部分我没有详细看（由于英语水平限制），但仅通过这三个部分的学习就已经足够充实。建议初学者在正式开始之前，先通过其他资源（如Coursera上的Duke C programming spec）巩固C语言基础，以更好地适应课程的节奏。版本选择：我选择的是20su版本，授课的是三个TA。虽然summer课程只有26个lecture，但内容并未缩减。如果条件允许，建议优先选择20fa版本，因为授课的是教授，课程也是完整的40个lecture，且教授的授课水平和视频精良程度通常更高。C语言基础：课程前四个lecture快速过了一下C语言，对C语言初学者可能不太友好。建议在开始前先掌握C语言的基础知识，以便更好地理解和完成后续的实验和项目。RISC-V部分：在学习RISC-V部分时，建议多多查阅RISC-V GreenCard以及学会在UCB提供的Venus环境中进行debug。Venus功能强大，有详细的文档指导使用，不要因嫌麻烦而草草略过。关于proj2（用RISC-V汇编编写神经网络识别MNIST手写数字），虽然听起来高端，但实际上只是涉及几个矩阵运算，不必畏惧。CPU部分：在中后段的CPU部分，要好好理解各组成的功能以及pipeline。proj3手搓CPU的过程虽然辛苦，但完成后会有很大的成就感。尽管EE中的数电和计组有重合部分，但关系不大，不建议跳过相关lecture。后段lecture：后段的lecture不仅局限于计组，还包括了SIMD、线程级并行、虚存等内容，为OS学习做了铺垫。测试与本地测试：这门课没有autograder，大部分都有本地测试，但有些测试没有开放（如proj4）。可以尝试申请UCB的summer session以获取学生账户，向TA索要测试资源（但此方法未经验证）。四、学习感想TA的教学水平：非常羡慕国外大学能给予TA相当大的权利，CS61C授课全程无教授参与，但三个TA也讲得很好。其中一个授课TA是杭州人，曾在杭州网易实习过，这让我倍感亲切。课程主页与人文关怀：每次看到精致的课程主页，都会畅想国内何时能有这样一门课。UCB对于“non-Berkeley Students”也给予了充分的考虑和关怀，这让我感受到了人文关怀无处不在。开源精神：UCB在开源课程方面的贡献令人敬佩，我深感其开放与包容的精神。硬件课的收获：虽然很多人认为这门课对就业帮助不大，但我认为学习一些硬件知识还是有所裨益的。至少，它让我知道自己不喜欢硬件方向（笑）。五、与其他课程的对比计概 VS CS61C：计概授课顺序自底而上，从位、门电路开始教起，再到汇编和C；而61C则是自顶而下。个人感觉计概的学习顺序更加自然。计概教的是LC-3的汇编，而61C教的是RISC-V，但两者在汇编语言的核心上大同小异。计概教的内容相对较少，但TA水平参差不齐；而61C的TA水平普遍较高，无废话。微机 VS CS61C：微机教了MCS-51的汇编，但其计算机的感觉不如LC3和RISC-V。微机不教CPU的内部工作原理，只是将端口、register等抽象成黑盒供学生使用。微机的实验有实际的板子，可以做出肉眼可见的成果（如LED灯等）；而61C的反馈则是“Test Pass！”。微机课程与正儿八经的CS关系不大。六、总结与展望CS61C是一门非常具有挑战性和收获性的课程。通过学习这门课程，我不仅掌握了计算机体系结构和组成的基础知识，还提高了自己的编程能力和解决问题的能力。虽然学习过程中遇到了很多困难和挑战，但正是这些困难让我更加深入地理解了计算机的工作原理。最后，由于这门课学的时间有点远了，很多东西可能记得不太清楚或有所遗漏。欢迎前辈们指正和补充。同时，我也