Computer Systems from First Principles: The Nand to Tetris Approach

コンピューターのプロセッサの内部で、最も基本的なレベルで実際に何が起こっているのか疑問に思ったことはありませんか？このコースでは、抽象化のレイヤーを取り除き、あらゆるデジタルデバイスを動かすエレガントなロジックを明らかにします。コンピューターを使うことから一歩進んで、物理的なハードウェアが論理コマンドをどのように実行するかを探求することで、コンピューターの魂そのものを理解できるようになります。 最も単純なブール代数の構成要素から、完全に機能するコンピューターシステムの概念的な理解へと進みます。この旅の終わりには、ハードウェア設計と、物理的なゲートと実行可能なコードとの間の本質的な橋渡しについて、深く直感的な理解を得ていることでしょう。 学習内容: - ブール代数と基本的なNandゲートの基盤を理解する - ロジックを通じてALUやメモリレジスタのような複雑なハードウェアコンポーネントを構築する - 機械語の命令が物理的なハードウェアコンポーネントをどのように制御するかを学ぶ - RISC-Vの原則や命令セットを含む、最新のアーキテクチャトレンドを探求する - 高レベルのロジックを低レベルのハードウェア実行にマッピングする練習をする - CPU、メモリ、および入出力システムの相互作用をマスターする コースは、バイナリロジックとハードウェア用語のコア定義から始まり、コンピューターのアーキテクチャの段階的な構築へと導きます。詳細な文章による説明と、ハードウェアとソフトウェアのつながりを強化するロジックベースの演習を通じて教材に取り組みます。このコースは、コンピューターがゼロからどのように機能するかを理解したい、ハードウェアやエンジニアリングの経験がない初心者向けに設計されています。今日からコンピューターサイエンスの中心部への旅を始めましょう。