課程資訊
課程名稱
 虛擬機器
Virtual Machines 
開課學期
 108-2 
授課對象
 電機資訊學院  資訊工程學研究所  
授課教師
 徐慰中 
課號
 CSIE5310 
課程識別碼
 922 U4140 
班次
  
學分
 3.0 
全/半年
 半年 
必/選修
 選修 
上課時間
 星期四7,8,9(14:20~17:20) 
上課地點
 資107 
備註
 外校生修課，需先email取得授課教師同意，始得選修。
總人數上限：40人 
Ceiba 課程網頁
 http://ceiba.ntu.edu.tw/1082CSIE5310_2020 
課程簡介影片
 
核心能力關聯
 核心能力與課程規劃關聯圖
課程大綱
為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
課程概述

虛擬化技術在各種計算機系統領域都被用來創新解決問題的方法。在支援作業系統(OS) 上，虛擬機器監督器(VM Monitor), 譬如以VMware, Xen, 或KVM為基礎，能讓一套硬體系統上同時執行多個不同的OS，大量提昇伺服器硬體系統的使用效率。在支援程式語言(Programming Language) 上，高階語言虛擬機，譬如JVM and DVM有效解決程式移植的問題。在支援計算機架構(Computer Architecture) 上，Process VM，譬如 Virtual PC或IA32-EL讓不相容的執行碼可以跨越平台使用。這些虛擬機所使用的原理和技術，被認為是計算機領域的硬體(Hardware), 軟體(Software), 應用(Application) 之外的第四個應具備的學科訓練。課程內容包含程序虛擬機(Process Virtual Machines), 高階語言虛擬機(High-level Language Virtual Machines) ，及系統虛擬機(System Virtual Machines) ，以及虛擬化技術在各領域的創新應用。 

課程目標
 本課程的設計專注在讓學生了解虛擬化基本的原理,廣泛的應用,實現的方法, 和效能的考量，以及虛擬化技術在各領域的創新應用。本課程除了基本原理和實作技術，也搭配業界最新開發系統的實例。 
課程要求
 Computer Architecture or Computer Organization
Operating System
Compiler
System Programming 
預期每週課後學習時數
  
Office Hours
  
指定閱讀
  
參考書目
 教科書：
書名:Virtual Machines: versatile platforms for systems and processes,
作者: James Smith and Ravi Nair
出版社: Morgan Kaufmann
出版年: 2005 
評量方式
(僅供參考)
    
課程進度
週次
日期
單元主題
Week 1
 3/05  Chapter 1: Introduction to Virtual Machines 
Week 2
 3/12  Chapter 1: Introduction and review
Chapter 2: Fast Emulation 
Week 3
 3/19  Chapter 2: Fast Emulation 
Week 4
 3/26  Chapter 2: Fast Emulation and Binary Translation
(check the announcement for the recorded video) 
Week 5
 4/02  (Holiday) 
Week 6
 4/09  Chapter 2 Dynamic Binary Translation
ISA translation
Case studies: HQEMU + LLBT
(Check TA annoucement for recorded video) 
Week 7
 4/16  Chapter 3 Process Virtual Machine 
Week 8
 4/23  Chapter 3 Process Virtual Machines 
Week 9
 4/30  Chapter 3 Process Virtual Machine
Mid-term Exam (Take home) 
Week 10
 5/07  Midterm Exam Discussion
Chapter 8: System VM Introduction 
Week 11
 5/14  Chapter 8: CPU Virtualization 
Week 12
 5/21  Chapter 8: Memory Virtualization 
Week 13
 5/28  Chapter 8: I/O Virtualization, GPU Virtualization 
Week 14
 6/04  - Chapter 8 review quiz
- AI Virtual Machines(NNVM/TVM/DLVM)
- Serverless computing, Micro-service
- Final Presentation Format Preview 
Week 15
 6/11  Seminar (Paper Presentation)
Schedule and Format 
Week 16
 6/18  Seminar (Paper Presentation)
Schedule and Format 
Week 17
 6/25 (Holiday)  Special Topics / Self-Learning (彈性教學) 
Week 18
 7/02  Special Topics / Self-Learning (彈性教學)