CMU 15-445 Database Systems

CMU 15-445/645 关系型数据库管理系统

课程网站：

• https://15445.courses.cs.cmu.edu/fall2022/

PROJECTS：

• C++ Primer
• Buffer Pool Manager
• B+Tree Index
• Query Execution
• Concurrency Control

STEPS：

1. Linux 环境
2. 安装依赖
3. 克隆 Bustub 项目
4. 完成项目要求
5. 提交到 Gradescope

环境搭建

SSH 免密登录：

1. 在本地生成 ssh 公钥 id_rsa.pub
2. 把本地的 id_rsa.pub 拷贝到远程服务器上的 authorized_keys

本机：

Linux：

操作系统：Ubuntu 22.04.2 LTS x86_64

配置 SSH 远程连接：

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# 生成密钥
ssh-keygen -t rsa
# 添加本机的公钥在此
vim ~/.ssh/authorized_keys
# 查看ip地址
sudo apt install net-tools
ifconfig

安装相关依赖：

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# install_linux() {
#  apt-get -y update
#  apt-get -y install \
#      build-essential \
#      clang-12 \
#      clang-format-12 \
#      clang-tidy-12 \
#      cmake \
#      doxygen \
#      git \
#      g++-12 \
#      pkg-config \
#      zlib1g-dev
#}

sudo apt update
sudo apt install g++ cmake clang clang-format clang-tidy
# VSCode 可以安装 clangd 插件
# clangd helps developers write, understand and improve C/C++ code

# 报错：
# libc6-i386 : Depends: libc6 (= 2.35-0ubuntu3) but 2.35-0ubuntu3.1 is to be installed
sudo apt install aptitude
# 解决依赖关系问题
sudo aptitude install clang-format
sudo aptitude install clang-tidy

下载 Bustub 项目：

https://github.com/cmu-db/bustub

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git clone https://github.com/cmu-db/bustub.git 
cd bustub
git checkout -b branchname v20221128-2022fall

线上提交

注册课程

https://www.gradescope.com/

邀请码在课程网站的 FAQ 里，用于上传代码做线上评测

本地测试：

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# /home/hcjjj/Desktop/bustub

# install the packages that BusTub requires（前面安装过了）
sudo build_support/packages.sh

mkdir build
cd build
# /home/hcjjj/Desktop/bustub/build
# 执行 cmake
cmake ..
# 本地测试 p0 为例
# -j 6核 编译
make starter_trie_test -j 6
# 测试
./test/starter_trie_test
# 代码格式检查
make format
make check-lint
make check-clang-tidy-p0
# 打包 p0
cd ..
zip project0-submission.zip src/include/primer/p0_trie.h 

执行 make check-clang-tidy-p0 报错：Unable to run clang-tidy.

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where python3 ls -l /usr/bin | grep python sudo ln -s /usr/bin/python3 /usr/bin/python # 然后检查一下 clang-tidy 有没有安装上

本地测试案例代码：

打包：

线上提交：

后面几个项目 CMakeLists.txt 写好了打包操作，不需要自己 zip

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# 执行 make 打包项目1 源代码
make submit-p1

上传 project1-submission.zip 到网站相应位置进行评测：

调试工具

In brief, LLDB and GDB are two debuggers. The main difference between LLDB and GDB is that in LLDB, the programmer can debug programs written in C, Objective C and C++ while, in GDB, the programmer can debug programs written in Ada, C, C++, Objective C, Pascal, FORTRAN and Go.

LLDB：https://lldb.llvm.org/

LLDB 调试的原理：基于操作系统的 ptrace 系统调用，用于进程跟踪，它可以让 A 进程监听和控制 B 进程的内存和寄存器。

GDB：https://www.sourceware.org/gdb/

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sudo apt install lldb
# ubuntu 22.04 出现问题
hcjjj@ubuntu22:~/Desktop » lldb
Traceback (most recent call last):
  File "<string>", line 1, in <module>
ModuleNotFoundError: No module named 'lldb.embedded_interpreter'
# 解决办法
sudo apt install python3-lldb-14
sudo ln -s /usr/lib/llvm-14/lib/python3.10/dist-packages/lldb/* /usr/lib/python3/dist-packages/lldb/

Project #0

In this project, you will implement a key-value store backed by a concurrent trie.

Identification: src/include/primer/p0_trie.h

1. 力扣 208. 实现 Trie (前缀树)
2. Task #1 - Templated Trie
3. Task #2 - Concurrent Trie

实现思路

• TrieNode
• TrieNodeWithValue
• Trie
  • Insert
  • Remove
  • GetValue

本地测试

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cd build
make starter_trie_test
./test/starter_trie_test

代码格式化

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cd build
make format
make check-lint
make check-clang-tidy-p0

代码提交

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cd ..
zip project0-submission.zip src/include/primer/p0_trie.h
# 然后将 project0-submission.zip 上传至平台即可

Project #1

Project #2

Project #3

Project #4

总结