2016/2/13《计算机系统要素》（TheElementsofComputingSystems）读书笔记（1）

过年期间一直在啃一本书&＃xff0c;学习计算机组成原理。

这是一本很棒的书&＃xff0c;是一个基于项目的学习过程。可以让人理解的很深刻。

coursera上有这本书前半部分的教程&＃xff0c;是由书的作者团队们开的课&＃xff0c;个人认为很棒&＃xff0c;可惜就是后半部分的教程还没出。

不过他们的制作团队说&＃xff0c;16年春季就会出后半部分的教程了。

课程链接是这样的&＃xff1a;https://www.coursera.org/learn/build-a-computer

这本书有自己的官方网址&＃xff0c;教程和软件提供很完善&＃xff0c;Q&A也很Nice&＃xff0c;基本上要问什么问题都能得到回答&＃xff1a;http://www.nand2tetris.org/

当然这本书的缺点似乎是讲的内容实在太多&＃xff0c;所以很多细节并没有处理到很完善&＃xff0c;省略了很多内容。

但这并不是说这本书就是一本不完整的书。事实上&＃xff0c;从第一章到最后一章&＃xff0c;这个项目的完整性是超出我的想象的。

学习的人将从完全不理解计算系统的级别开始&＃xff0c;搭建起一台计算机&＃xff0c;然后在这台计算机上搭建一款简单的编译器&＃xff0c;实现一个操作系统&＃xff0c;然后完成在上面的程序的编写。

整本书的跨度是从数字电路到操作系统。当然&＃xff0c;这也就不可避免地让它不能在很多问题上太过纠缠&＃xff0c;所以&＃xff0c;这本书重实现和了解&＃xff0c;轻优化和深入。

作为我一个EE学生的计算机结构入门&＃xff0c;实在是太美好不过了。

它自底向上的构建方式让学习曲线平滑到不能更平滑。

具体总结一下这本书的内容&＃xff0c;这本书围绕着一个框架来说明&＃xff1a;

把整个计算机系统分成两个部分&＃xff0c;硬件层和软件层。

自顶向下的观点是这样的&＃xff0c;最高级的是人的想法&＃xff0c;为了实现人的想法我们需要编程描述语言和操作系统&＃xff0c;操作系统由编程语言来写&＃xff0c;而要使编程语言能够工作&＃xff0c;需要有编译器&＃xff0c;编译器的实现是有虚拟机技术的&＃xff0c;把高级语言翻译成虚拟机上的中间代码&＃xff0c;然后虚拟机将中间代码翻译成相应硬件平台的汇编代码&＃xff0c;而汇编代码是等价翻译成机器语言才能使用的&＃xff08;用汇编器翻译&＃xff09;至于机器语言是怎么使用和实现的&＃xff0c;和相应的硬件平台是有关系的&＃xff0c;计算硬件平台的实现依靠的是数字芯片&＃xff0c;数字芯片是一堆数字逻辑门的封装&＃xff0c;而数字逻辑门的实现&＃xff0c;电子学上的实现是EE研究的东西&＃xff0c;至于为什么能实现&＃xff0c;这是物理学的领域了。到这里就不接着向下研究了。而整个结构是这样完整的。

当然学习的过程是自底向上的&＃xff0c;从唯一逻辑门与非门&＃xff08;Nand&＃xff09;开始搭出各种不同的逻辑门&＃xff0c;组合成ALU&＃xff0c;CPU&＃xff0c;直至最后组成一台完整的被称为Hack的电脑&＃xff0c;然后是使用它的机器语言编程&＃xff0c;用一个汇编器来将汇编语言翻译成机器语言。然后通过设计一款编译器来实现一款基于类的名叫Jack的语言&＃xff0c;实现一个有一些函数接口的操作系统。

这是一个浩大的工程&＃xff0c;然而却被很好的整合在了这本书里

这本书是我这个学年至今读到最好的书。

今天这篇随笔是一个总结和推荐。大家有兴趣有空的可以看看这本书&＃xff0c;然后我们可以一起探讨。

我会陆续发这本书的具体内容的读书笔记。