强烈推荐的两个神级教学项目: nand2tetris 与 MIT6.828

时间:2021-2-20 作者:admin

nand2tetris

  • 难度:★★★★☆
  • 推荐:★★★★★

nand2tetris 项目有一本书叫《计算机系统要素》,也有英语的视频教程。如果英语不好的可以看书,内容是一样的。

这本书主要讲解了计算机原理(1-5章)、编译原理(6-11章)、操作系统相关知识(12章)。不要看内容这么多,其实这本书的内容非常通俗易懂,翻译也很给力。每一章背后都有对应的练习,需要你手写代码去完成,堪称理论与实践结合的经典。

这里引用一下书里的内容简介,大家可以感受一下。

本书通过展现简单但功能强大的计算机系统之构建过程,为读者呈现了一幅完整、严格的计算机应用科学大图景。本书作者认为,理解计算机工作原理的最好方法就是亲自动手,从零开始构建计算机系统。

通过12个章节和项目来引领读者从头开始,本书逐步地构建一个基本的硬件平台和现代软件阶层体系。在这个过程中,读者能够获得关于硬件体系结构、操作系统、编程语言、编译器、数据结构、算法以及软件工程的详实知识。通过这种逐步构造的方法,本书揭示了计算机科学知识中的重要成分,并展示其它课程中所介绍的理论和应用技术如何融入这幅全局大图景当中去。

全书基于“先抽象再实现”的阐述模式,每一章都介绍一个关键的硬件或软件抽象,一种实现方式以及一个实际的项目。完成这些项目所必要的计算机科学知识在本书中都有涵盖,只要求读者具备程序设计经验。本书配套的支持网站提供了书中描述的用于构建所有硬件和软件系统所必需的工具和资料,以及用于12个项目的200个测试程序。
全书内容广泛、涉猎全面,适合计算机及相关专业本科生、研究生、技术开发人员、教师以及技术爱好者参考和学习。

而且,这本书的门槛非常低,只要你能熟练运用一门编程语言即可。

本书从与非门开始教你一步步构建一个完整的计算机(1-5章);从第 6 章开始一直到第 11 章,需要完成三个编译器(汇编编译器、VM 编译器、Jack 语言编译器);最后一章则需要完成操作系统部分功能。

如果你完成了本书所有的项目,则会获得以下成就:

  • 构建出一台计算机(在模拟器上运行)
  • 实现一门语言和相应的语言标准库
  • 实现一个简单的编译器

我已经把这本书所有项目都完成了,耗时两个月(每天 3 小时)。答案放在 github 上,还建立了一个 QQ 交流群,如果有不懂的可以加群里探讨一下。

MIT6.828

  • 难度:★★★★★
  • 推荐:★★★★★

这个项目是 MIT 大学开源的一个操作系统课程,官网是 pdos.csail.mit.edu/6.828/2018/…

  • 循序渐进,从浅到深,让人更容易接受
  • 理论与实践结合,每讲解一个知识点都有对应的练习需要完成
  • 做这个项目的人很多,网上资料和答案非常多

只要你跟着项目走,从 Lab1 开始,一步一步的做到 Lab6,就能实现一个简单的操作系统内核。以下是 6 个实验的内容简介:

  1. 引导PC,讲解 bootloader
  2. 内存管理
  3. 用户进程及中断
  4. 抢占式多任务处理
  5. 文件系统
  6. 网络驱动程序

不过这个项目比起 nand2tetris 要难,门槛较高。如果没什么基础的话,建议做这个项目之前先看看下列资料:

这个项目也花了两个月才完成,不过只做了 Lab1-6 实验,挑战任务和家庭作业都没做。答案放在 github 上,有兴趣可以看看。

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