Wen Gao 的小站
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计算机科学之路

选择路线，踏上征程，承担后果

我的计算机学习之路。

学习路线：

  1. 刷课
  2. 课程源码研究+其他教材阅读
  3. 自己造轮子
  4. 学习好的开源项目，试着参与开源贡献，成为核心开发者
  5. 复现顶会论文
  6. 个人项目开发

目标：成为法布里斯贝拉，卡玛克，Jeff Dean 那样做出杰出贡献的计算机科学家。

Tip

cmake部分：使用cmake-examples仓库学习，完整的配置过程参考这里：cmake 配置

数学基础学习部分：见 math-Journey

  • CMake 基础使用学习
    • cmake 基础学习
    • dllist 简易实现
    • cmake 子项目配置
    • 代码静态检查
      • clang-tidy
      • clang-format
      • cpplint
      • cppcheck
      • valgrind
      • LeakSanitizer
    • 单元测试
      • boost
      • catch2(这个现在不常用了，因此不一定要学)
      • googletest
    • 文档撰写
      • doxygen学习
    • cpack打包
    • 安装
  • boost测试框架使用学习(使用reverse测试)
  • googletest测试框架使用学习(使用reverse测试)
  • README.md 模板学习, 试着写出一个好的README.md文档，完善项目中的README.md
  • github actions 快速入门课程学习
  • C++ 项目的 github actions 配置学习
  • C++ 简单项目模板实现
  • 优化我的 C++ 模板
  • 发布 C++ 模板
  • 熟悉一个成熟的 C++ 项目模板
  • doctest 学习
  • 为dllist项目添加doctest测试
  • 使用成熟的 C++ 模板来配置dllist项目并成功运行
  • 《DOOM 启世录》阅读
  • 博客文章模板配置
  • Rustlings 环境配置
  • 数学基础知识学习完成
    • 微积分基础
    • 常微分方程基础
    • 线性代数基础
    • 概率论与数理统计基础
    • 离散与具体数学
      • 格里马尔迪《离散与组合数学》阅读
  • Ubuntu 开发环境配置 & 学习
    • 《鸟叔的Linux私房菜》读完
    • vim 和 emacs 安装，把安装过程记录在博客上
    • vim 学习，用 vim 刷算法题，把刷题过程记录在博客上
    • emacs 学习，把学习笔记记录在博客上
    • emacs 插件学习（尤其是 org-mode），把学习过程记录在博客上
    • 其他环境配置完成，把配置过程记录在博客上
    • 《Vim实用技巧》读完
    • 学习Linux，以及如何为Linux操作系统开发软件工具
    • AI方向学习，学习如何利用AI，开发出AI工具
    • 为Vim开发ai帮助工具
  • 《编码》读完
  • 王爽《汇编语言》读完
  • 《第一行代码》读完（安卓开发书籍）
  • 《软件工程》读完
  • 《Visual C++游戏编程基础》读完
  • 《Can’t hurt me》阅读 ✅ 2025-01-17
Tip

本阶段完成所有的公开课程学习，熟练掌握数学算法+底层系统+图形编程+AI 编程+Web 前后端+软件开发+安全。

  • 数据结构课程刷完
  • 《数据结构与算法分析——C++语言版》阅读并完成所有习题
  • 普林斯顿《算法》第四版阅读并完成所有习题
  • 邓俊辉《数据结构与算法》
    • 阅读并完成所有课后习题
    • 用C++实现所有数据结构与算法
    • OJ刷完
  • C++实现各个数据结构
  • STL中的数据结构实现学习
  • 小型Git实现
  • CS61B 其他年份的数据结构项目实现
  • OJ 刷题
    • kuangbin带你飞 题单刷完
    • Leetcode Medium & Hard 刷完
    • USACO 刷完
    • Codeforces 比赛
    • AtCoder 比赛
  • 打算法比赛搞钱

2.4 系统 & 系统安全方向

  • 数字电路
    • Logisim 模拟软件上的数字电路实现
    • Verilog 语言学习，使用Verilog语言实现各个基础数字电路
    • 用Verilog 实现一个大的数字电路系统，具体参考各个学校的Project
  • 计算机组成原理
    • Logisim实现
      • 实现单周期的RISC-V/MIPS处理器
      • 实现多周期的RISC-V/MIPS处理器
      • 实现流水线的RISC-V/MIPS处理器
    • Verilog 实现
      • 实现单周期的RISC-V/MIPS处理器
      • 实现多周期的RISC-V/MIPS处理器
      • 实现流水线的RISC-V/MIPS处理器
  • 计算机体系结构
    • 实现双发射的高效处理器，能够运行Linux操作系统
    • 香山/南湖架构处理器研究，并提开源贡献
  • 造轮子
    • 南大PA完成
    • 一生一芯项目完成
    • NEMU代码研究，并进行开源贡献，优化NEMU的开源效率
    • QEMU代码研究，并进行开源贡献，优化QEMU的运行效率
    • 实现一个简单的RISC-V CPU模拟器
    • 强化RISC-V CPU模拟器，使其能够运行Linux操作系统
    • 添加ARM指令集模拟器
    • 强化ARM指令集模拟器，使其能够运行Linux操作系统
    • 添加MIPS指令集模拟器
    • 强化MIIPS指令集模拟器，使其能够运行Linux操作系统
    • 实现三个指令集架构的三合一选择，使其能够运行Linux操作系统
  • 计算机体系结构论文研读并复现

2.4.2 编译原理 & 编程语言

  • Nand2Tetris
  • SICP 阅读
    • Scheme版本书籍阅读并完成课后习题
    • 用Scheme实现Scheme解释器，把实现过程记录在博客上
    • SICP 学习总结完成
    • Javascript 版本阅读并完成所有习题
    • Web 前后端开发技能学习
    • 用Javascript实现Web版本的Scheme解释器，把实现过程记录在博客上
    • SICP Javascript 版本阅读总结完成
    • SICP 学习经历总结在博客上
  • Essential of programming languages 阅读
    • 书籍阅读并完成所有习题
    • 用Scheme实现一个解释器
  • 几种汇编语言学习并实现其汇编器
    • RISC-V 语言学习
    • RISC-V 汇编器实现
    • ARM 语言学习
    • ARM 汇编器实现
    • MIPS 语言学习
    • MIPS 汇编器实现
  • 链接工作学习，并实现链接器
    • 《程序员的自我修养》阅读
    • CSAPP 编译一章阅读
    • 链接器实现
  • Parsing Techniques 阅读
  • 编译原理课程全部刷完
    • Stanford CS143
    • MIT 6.035
  • 各类函数式语言编译器 & 解释器实现
    • LISP语言学习
    • LISP解释器实现
    • Scheme 语言学习
    • Scheme 语言解释器实现
    • Common Lisp 语言学习
    • Common Lisp 解释器实现
    • ML 语言学习
    • ML 编译器实现（虎书）
    • Python 解释器实现
    • OCmal 语言学习
    • OCmal 解释器实现
    • Racket 学习
    • Racket 解释器实现
    • Haskell 学习
    • Haskell 解释器实现
  • 面向对象语言编译器研究 & 实现
    • Stanford Cool语言编译器源码研究
    • JVM 源码研究
    • 简单的Java虚拟机实现
    • 侯捷《STL源码剖析》阅读
    • 自己实现小型的STL
    • C++子集的编译器实现（cppgm）
    • Rust 语言学习
    • Rust 语言编译器研究
  • 动态类型语言编译器实现
    • Javascript 编译器实现
  • 逻辑语言解释器实现
    • Paradigms of Artificial Intelligence Programming
    • Prolog 语言解释器实现，学习NLP和CV，在其中加入AI功能和数学模型推理功能
      • 人工智能基础学习
      • NLP 学习
      • CV 学习
      • 在Prolog语言中加入数据结构、逻辑推理、认知推理、数学推理功能
      • 学习AI底层架构的性能优化，和人工智能模型的优化，以及人工智能编译器的优化
      • 设计AI推理编译器
  • 深度学习编译器
    • 人工智能学习
    • 深度学习学习
  • 计算机图形学学习
    • 图形编译库实现
    • 做出QT那样的图形库
  • 编程语言设计学习
    • 《程序语言之路》
    • 《Essence of compiler》
  • 类型系统学习
  • JAVA垃圾回收机制学习
  • 底层编译优化学习
  • 多语言编译选择实现
  • 编译器项目源码研究，并进行开源贡献（优化）
    • CPython
    • gcc
    • ANTLR4
    • Yacc
    • Lex
    • Flex
    • Bison
  • 找到编译器工作
  • 实现JetBrains全家桶那样的编译器
  • 编译原理相关论文研读并复现
  • Coq 推理学习
  • 《深入理解计算机系统》阅读完成
  • 课程刷完
  • 造轮子
    • Shell 实现
    • Malloc 实现
    • 小型文件系统实现
    • 虚拟内存管理实现
    • 网络编程库实现（如moduo学习），实现自己的Socket套接字
    • 进程通信协议学习实现
  • 基础理论学习 & 刷课完成
    • 《操作系统概念》阅读完成
    • 《操作系统设计与实现》阅读完成
    • THU UCore 实验完成
    • UCore 源码研究
    • 自己用C语言搓一个小型操作系统，运行在我自己的CPU模拟器上
    • Rust 资源收集
    • Rust 基础学习
    • Rustlings 完成
    • RCore 实验完成
    • 自己用Rust实现一个小型的操作系统，运行QEMU上
    • MIT 6.081课程学习
    • XV6 Lab完成
    • XV6 源码研究
    • 优化我自己的C语言操作系统
    • 用Rust重写XV6，运行在QEMU上
    • 优化我自己的Rust操作系统
    • PintOS Lab完成
    • PintOS 源码研究
    • 优化我自己的C语言操作系统
    • PintOS 使用Rust重写，运行在QEMU上
    • 计算机网络学习
    • 为操作系统添加网络协议栈，实现其联网
    • 《Linux内核源码剖析》阅读
    • Linux Kernel 0.11 源码研究
    • Linux内核研究，提交开源贡献
    • 开发出带shell和GUI的操作系统，可以在其上打游戏
  • 操作系统顶级会议论文研读并复现
  • 计算机网络课程刷完
  • 用C语言实现一个小型的TCP/IP协议栈
  • 给我自己的操作系统添加一个协议栈，使其联网
  • 对照RFC文档，实现Socket套接字
  • 计算机网络顶级会议论文研读并复现
  • 《数据库系统概念》阅读
  • 《数据库系统实现》阅读
  • 数据库课程刷完
  • 造轮子
    • 小型关系型数据库
    • KV-Store 数据库
    • NoSQL 数据库
    • 实现 mysql 协议，支持 mysql 连接
    • 分布式系统学习
    • 为数据库添加实现分布式协议
    • 实现 Web 版本数据库
    • 找到数据库工作
    • 实现支持KV-Store/NoSQL/mysql协议/分布式协议/Web连接/OLTP/OLAP的数据库
  • MIT 6.824 课程学习完成
  • C++实现 raftcore 分布式算法
  • C++实现 Paxos 分布式算法
  • 为数据库添加分布式协议
  • Tikv talent-plan 学习
  • Tikv 源码研究，并提一些优化
  • TIDB talent-plan 学习
  • TIDB 源码研究，并提一些优化
  • 找到数据库工作
  • 为我自己的数据库加入分布式机制
  • 成为逆向工程和 binary hacking/binary exploition, pwn 的大佬
  • 研究操作系统内核安全机制
  • 给系统提安全漏洞补丁
  • 称为计算机系统黑客！
  • 为我自己的系统（操作系统、硬件、数据库）加安全机制
  • 研究新的安全机制
  • 硬件安全

2.5 Web 前后端开发 & 移动软件开发

  • 软件工程思想
  • CI/CD工具学习（为devops开发流程学习做准备）
    • github actions学习
    • Jenkins学习
    • Docker学习
    • 完善modern-Cpp-template中的docker
    • Kubernetes学习
  • 密码学学习
  • 网络安全学习
  • 二进制方向学习
  • 逆向工程学习
  • 软件安全学习
  • 嵌入式软硬件安全学习
  • CTF 学习
  • 漏洞挖掘学习
  • Security Bounty
  • 漏洞扫描软件开发
  • 利用AI进行一些股票预测、量化交易、赛马预测搞钱
  • 用AI训练国际象棋，自己玩
  • 实现逻辑推理AI
  • 利用AI打数据科学竞赛赚钱
  • 用AI帮助进行动物迁徙预测，进行动物保护活动
  • 用AI进行阿尔兹海默症的靶点寻找和疾病预测，帮助防治阿尔兹海默症
  • 用AI进行全球环境预测，帮助拯救全球变暖
  • 用AI帮助非洲同志获得更好的生活
  • AI 应用软件开发
  • 物理基础
  • 数字电路
    • 数字电路绘制软件
  • 模拟电路
  • 信号与系统
  • 通信原理
  • 信息论与编码
  • 数字音频处理
  • 数字图像处理
  • 研究全屋互联系统
  • 购买 PYNQ-Z1来玩玩
  • 给Surface笔记本安装Arch Linux操作系统
  • 研究显存，GPU和GUI实现
  • GPU优化学习
  • USACO 训练完成
  • Project Euler 刷完
  • Codeforces 达到红名, 拿到 Legendary Grandmaster 称号
  • Atcoder rating 达到 2800
  • Leetcode Medium 和 hard 习题刷完
  • 系统方向八股搜集
  • 系统方向八股准备完成
Tip

本阶段研究前面部分经典公开课程的课程源码，必须研究透彻，巩固基本知识。

Tip

本阶段实现一些经典轮子的再造，在造轮子的过程中需要思考如何更好地设计。

  • Linux 系统管理和配置学习
  • 配置 Arch Linux ，作为后期主力环境
  • gitlet
  • TinySTL
  • cpp-python
  • mini-C
  • javascript interpreter
  • Scheme interpreter
  • Scala compiler
  • CPU 模拟器，可运行 Linux
  • 一些小的操作系统构件，如 FAT32 文件系统
  • 一个小型操作系统，可以运行在 ARM/RISCV32/RISCV64 机器上
  • 小型 TCP/IP 协议栈，让操作系统联网
  • 小型关系型数据库
  • KV-Store 数据库
  • NoSQL 数据库
  • 实现 mysql 协议，支持 mysql 连接
  • 为数据库添加实现分布式协议
  • 实现 Web 版本数据库
  • C++实现 raftcore 分布式算法
  • C++实现 Paxos 分布式算法
  • 成为逆向工程和 binary hacking/binary exploition, pwn 的大佬
  • 给系统提安全漏洞补丁
  • 称为计算机系统黑客！
  • 制作 FPS 射击游戏，并且将其移植到支持 RISC-V 指令集架构的操作系统上
  • 在 RISC-V 操作系统中实现 GPU 优化，优化游戏体验

6.12 AI 方向 & 经济学方向

  • 实现高频量化交易系统
Tip

本阶段根据前面造轮子时期遇到的问题，研究一些经典的开源项目，提出 Patch 和优化甚至研究方法，努力成为 core developer！

  • 编译原理
    • C/C++ compiler
    • JAVA 源码
    • CPython
    • Scheme
    • Javascript
    • Typescript
    • Haskell
    • Prolog
    • Rust
    • LLVM
    • ANLTR
  • 计算机体系结构
    • 南京大学 nemu
    • Qemu
    • Scala
    • 香山处理器架构
  • OS
    • ucore
    • rcore
    • xv6
    • pintOS
    • Nachos
    • Chcore
    • Linux
  • DB
    • levelDB
    • MySQL
    • PostgreSQL
    • MariaDB
    • TiDB
    • RocksDB
    • TiKV
  • 分布式协议
    • paxos
    • raft
  • 图形学轮子
    • opengl
    • vulkun
    • direct3D
  • 游戏引擎
    • Unreal

8 顶会论文阅读 & 复现

Tip

本阶段搜集一些系统顶会，并且对其系统进行复现，根据论文对已有的系统进行一些优化。本阶段需要达到毕业博士生的科研水平。

  • 系统方向顶会搜集
  • 利用 AI 提取顶会关键词，整理顶会论文的 topic 及其发展历史
  • 所有系统顶会阅读
  • 复现顶会论文
Tip

本阶段阅读一些自我提升的书籍，增强自己对社会的认知水平、自己的思想水平、以及领导力。

  • 《黑客：计算机革命的英雄》阅读
  • 《Borland 传奇》阅读
Tip

本阶段进行个人项目的开发，目的是像卡玛克和法布里斯贝拉那样实现一些改变世界的工程项目。

  • 实现在自己的CPU上运行自己的操作系统、编译器、网络协议栈，携带图形界面，并且能运行超级玛丽和一些小游戏
  • 构造出 RISC-V 架构上的全套系统，包括 CPU 模拟器、编译器/解释器、操作系统、网络协议栈、数据库等等
  • 把那些成熟的开发产品都学习到位
  • 手机上的创业idea全部实现完成
  • 实现对人，对社会有用的产品，部分可以卖给企业，部分可以自己维护赚钱
  • 失业者救助交流论坛开发
  • 心理聊天室开发
  • 利用自己的技术开发很多对社会有帮助的项目，无论是盈利还是非盈利
  • 实现计算机科学一站式指导项目
  • 做出足够震撼和足够有影响力的开源项目，要对自己有自信
Tip

本阶段的目的是找到年薪百万的工作并赚到钱，攒钱 1000 万。

  • Security Bug Bounty，成为 hackerone 排行榜榜首
  • TopCoder
  • CTF
  • 游戏开发
  • 外包接单
  • App 开发
  • Facebook Hacker cup 奖金
  • 阿里天池、Kaggle 及其他数据科学竞赛奖金
  • 留学生写作业
  • 英语家教
  • 设计代做
  • 利用AI进行一些股票预测、量化交易、赛马预测搞钱
  • 找到字节跳动岗位工作
  • 📅 2025-7-16 SIGMOD
  • 📅 2025-7-19 ICSE
  • 📅 2025-9-17 FAST 9-17
  • 📅 2025-9-26 EuroSys 9-26
  • 申请到MIT PDos Lab的phD，进行编译原理、操作系统、分布式系统、系统安全和数据库方向的研究
  • 成为卡马克和法布里斯贝拉、Jeff Dean 那样的人，要做最棒的系统工程师、电子信息工程师和游戏工程师，在计算机行业打出名声，成为大富翁