# README（讲师版） > **CS:APP Data Lab** > > 给讲师的指导 > > May 31, 2011：现在包含了“击败教授”比赛 > > Copyright (c) 2002-2018, R. Bryant and D. O'Hallaron > > 汉化：Hansimov 此目录包含运行 CS:APP Data Lab 所需的文件，它有助于培养学生对位表示、补码运算和 IEEE 浮点的理解。 为了好玩，我们还提供了一个新的基于 HTTP 的用户级“击败教授”竞赛，取代了旧的基于电子邮件的版本。新的比赛是完全独立的，不需要 root 密码。唯一的要求是在 Linux 机器上有一个具有 IP 地址的用户帐户。 系统需求：使用 bison 和 flex 构建 dlc。 ## 1. 概述 在该实验中，学生处理一个名为 bits.c 的 C 文件，它由一系列编程“谜题” 组成。每个谜题都是一个需要完善的函数体，从而实现一个特定的数学函数，比如“绝对值”。在解决非浮点谜题时，学生仅能使用直线 C 代码和一组受限的 C 语言算术和逻辑运算符。对于浮点谜题，他们可以使用条件句和任意运算符。 学生使用以下三种工具检查作业。讲师使用相同的工具来评分。 1. **dlc：**一个“数据实验编译器”，用 bits.c 检查每个函数是否符合编码准则，检查学生是否使用少于最大数量的运算符，是否只使用直线代码，是否只使用合法运算符。其源代码和一个 Linux 二进制文件都包含在实验中。 2. **btest：**一个测试工具，用于检查 bits.c 中函数的正确性。这个工具已经得到了显著的改进，现在可以检查整数和浮点表示的大范围（wide swaths）边缘用例（edge cases），比如 0、最小有符号数（Tmin）、非规格化的数和规格化的数的边界（denorm-norm boundary） 和无限大（inf）。 3. **driver.pl：**一个自动评分驱动程序，它使用 dlc 和 btest 来检查 bits.c 中每个测试函数的正确性，以及是否符合编码准则。 实验的默认版本包括 15 个谜题，位于 **./src/selections.c** 中，从目录 **./src/puzzles/** 中定义的 73 个标准谜题中选择。你可以从标准的谜题中选择一组不同的拼图来定制每个学期的实验。 你也可以自己定义新的谜题，并将它们添加到标准集合中。请参阅 **./src/README** 以获取如何向标准集合添加新谜题的说明。 注：如果你定义了新的谜题，请发送给我（Dave O'Hallaron， ）这样我就可以将它们添加到 data lab 发行版的标准谜题集中。 ## 2. 文件 所有的 CS:APP 实验都有着相同的简单的顶层目录结构： | 文件名 | 说明 | | ---------------- | -------------------------------------------------- | | Makefile | 构建整个实验。 | | README | 本文件。 | | src/ | 包含实验的所有源代码。 | | datalab-handout/ | 发给学生的材料目录。由 Makefile 从 ./src 中的文件生成。不要修改此目录中的任何内容。 | | grade/ | 自动评分脚本，讲师可以用它来给学生提交的文件打分。 | | writeup/ | LaTeX 实验报告样例。 | | contest/ | 可选的“击败教授”比赛所需的所有文件。 | ## 3. 构建实验 **第 0 步。**如果你打算开启“击败教授”比赛（第 5 节），那么编辑 ./contest/Contest.pm 文件，以便驱动程序知道将结果发送到何处。参考 ./contest/README 获取简单的说明。如果您决定**不**提供比赛，那么在这一步中什么都不做。 **第 1 步。**编辑文件 **./src/selections.c** 选择要包含的谜题。默认的 **./src/selections.c** 来自 CMU 的 Data Lab 此前的一个实例。文件 **./src/selections-all.c** 包含可供选择的谜题的完整列表。 **第 2 步。**修改 **./writeup** 中 的 LaTeX 实验报告，定制成你的课程所需。 **第 3 步。**在当前目录中键入以下内容： ```bash unix> make clean unix> make ``` Makefile 生成 btest 源文件，构建 dlc 二进制文件（如果需要），格式化实验报告，然后将 btest、dlc 二进制文件和驱动程序复制到讲义目录。之后，它将构建讲义目录的 tar 文件（位于 **./datalab-handout.tar**），然后你可以将其发给学生。 关于二进制可移植性的注意事项：dlc 作为二进制文件放在 **datalab-handout** 目录中。由于动态库的不同版本，Linux 二进制文件并非总能跨发行版移植。需要注意的是，应在与学生所用机器兼容的一台机器上编译 dlc。 注意：运行 “make” 也会自动生成谜题的解答，可以在 **./src/bits.c** 和 **./src/bits.c-solution** 中找到。 ## 4. 给实验评分 有个方便的自动评分脚本可以自动为学生提交的作业评分。说明可参见 **./grade/README**。 ## 5. “击败教授”比赛 为了好玩，我们还提供了一个可选的“打败教授”比赛，学生和讲师竞争。目标是用最少的运算符来解决每个数据实验室难题。在每一个谜题中，能匹配或击败讲师的操作符数目的学生是赢家。有关如何设置竞赛的简单说明，参见 **./contest/README** 。 注：比赛是完全可选的。你提供与否对你如何建立和分发该实验没有影响。 注：如果你决定提供比赛，那么你应该在构建实验**之前**配置比赛，以便驱动程序知道发送每个学生比赛结果的服务器和端口（使用 **./src/Driverhdrs.pm** 文件中定义的常量，它们从 **./contest/Contest.pm** 配置文件自动生成）。 如果你**已经**构建完实验并将其分发给学生了，你还是可以提供比赛： 1）参照 **contest/Makefile** 中所述配置比赛。 2）照常重新构建实验： ```bash linux> cd datalab linux> make ``` 3）将新的 **./src/Driverhdrs.pm** 文件分发给学生。 ## 6. 实验性的 BDD 检查器 为了好玩，我们包含了一个基于二进制决策图（binary decision diagram，BDD）的实验性的正确性检查器（R. E. Bryant，IEEE Transactions on Computers，August, 1986），它使用了科罗拉多大学的 CUDD BDD 包。BDD 检查器对 bits.c 中的测试函数进行穷举测试，对照参考解答，形式化验证每个测试函数对于*所有*可能的输入值的正确性。对于和参考解答不同的函数，BDD 检查器生成一个反例，该反例以一组函数参数的形式出现，这些参数会让测试解答与参考解答不同。 源代码包含在 **./src/bddcheck** 中。编译方法： ```bash unix> cd src/bddcheck unix> make clean unix> make ``` 使用 BDD 检查 **./src/bits.c** 的正确性： ```bash unix> cd src unix> ./bddcheck/check.pl # 包含错误信息和反例 unix> ./bddcheck/check.pl -g # 紧凑的表格输出，不含错误消息 ``` 注意，**check.pl** 必须在 **./bddcheck** 的父目录运行。 我们在 CMU 使用这个 BDD 检查器而非 btest 已经有好几年了，代码看起来是稳定的。主要缺点在于从 **bits.c** 中提取函数的 Perl 代码，它通常能工作，但是有些事情——比如对其他函数的调用，或者不以一个大括号结尾的函数——会使它混乱。所以我们不愿意让它成为分发的 CS:APP 实验的默认检查器。但是，如果您对某个特定解答的正确性有任何疑问，那么这是一个权威的决定方法。 任何有关 BDD 检查器的意见，请发送给 ****。 --- # Agent Instructions: Querying This Documentation If you need additional information that is not directly available in this page, you can query the documentation dynamically by asking a question. Perform an HTTP GET request on the current page URL with the `ask` query parameter: ``` GET https://hansimov.gitbook.io/csapp/labs/data-lab/readme-instructor.md?ask= ``` The question should be specific, self-contained, and written in natural language. The response will contain a direct answer to the question and relevant excerpts and sources from the documentation. Use this mechanism when the answer is not explicitly present in the current page, you need clarification or additional context, or you want to retrieve related documentation sections.