《软硬件接口》课程大纲

Coursera课程 The Hardware/Software Interface是华盛顿大学提供的一门课程，其中汇编语言、进程结构、Java实现等章节内容我认为对于学编程的同学来说非常有用。教学环境是Fedora，顺带介绍了一些常用工具的使用。

课程大纲

• 这门课程将会让学生知道当软件运行时到底发生了什么，并说明这个问题可以通过硬件架构层、汇编层、C语言层和Java层等数层抽象解答。-
• 这门课程的核心是关于C、汇编、以及底层数据表示的，但同时与更高层（Java语言实现机理）、更底层（处理器通用架构）、操作系统（无关操作系统的实现）相关。
• 对于那些想要专注于高层抽象的计算机专业学生来说，这门课可能是他们学习到的关于C语言及以更下层的唯一课程。不过，他们大多能够同时学到一些系统编程、硬件设计与实现、操作系统、编译器等知识。
• 对于对硬件、嵌入式系统、计算机工程、计算机架构等感兴趣的学生来说，这门课程是一门入门课程，后续课程会在特定领域更加深入，并且会关注更下层的硬件实现、电路设计等。

课程主题

本课程主要有三个主题。

1. 表示：不同的数据类型，如整数和结构体数组，在内存中如何存在令如何编码何生成内存地址并用于创建复杂的数据结构/li>
2. 翻译：高层的语言，如C和Java如何转换成硬件处理器的基本指令/li>
3. 控制流：计算机如何阻止计算的顺序，如何跟踪大型程序当前的运行轨迹，多个进程如何并行执行/li>

课程目标

课程结束后，学生应该能够

1. 理解高层次的程序转换成可以被处理器执行的指令流的过程
2. 知道指针是什么，以及如何使用指针操纵复杂的数据结构
3. 能够使用X86汇编语言写简短的程序，并理解汇编语言和高层次语言如何映射
4. 理解分级存储器的基本组织和参数，理解它对于系统性能的重要性
5. 能够解释清楚操作系统的功能
6. 知道Java和C的本质区别
7. 理解并行机制以及它在系统级的重要性
8. 成为更高效的程序员，更有效的debug，对系统性能更敏感

课程专题

大约每周一个专题，包括

• 数字的表示
• 汇编语言
• C语言基础
• 内存管理
• 操作系统的进程模型
• 高层次机器架构
• 分级存储器
• 高层次语言的实现

来源：Focustc