Компьютерные системы: перспектива программиста (глобальное издание)

Полное углубление в то, как компьютерные системы выполняют программы и хранят информацию. Этот курс мостит разрыв между высокоуровневым программированием и лежащим в основе аппаратным обеспечением, охватывая машинное представление, архитектуру процессора, иерархию памяти и параллельное программирование.

Освойте искусство системного программирования, поняв интерфейс аппаратное-программное обеспечение.

Автор: Рэндал Э. Брайант, Дэвид Р. О’Холларон

Благодарности: Поддержка со стороны студентов и преподавателей курса 15-213 в Карнеги-Меллонском университете. Благодарности включают вклады Манасы С. и Мохита Тахилани.

1. Определить, как информация представляется с помощью битов и контекста внутри системы.
2. Протрассировать четыре этапа компиляционной системы от исходного кода до исполняемого файла.
3. Описать организационную структуру аппаратного обеспечения и иерархическую природу устройств хранения.
4. Преобразовывать между десятичной, двоичной и шестнадцатеричной системами счисления и объяснить машинно-уровневое адресование (порядок байтов).
5. Выполнять побитовые и логические операции на языке С и предсказывать результаты арифметических сдвигов.
6. Анализировать кодировки целых чисел для выявления потенциальных уязвимостей переполнения и ошибок приведения типов.
7. Анализировать соответствие между конструкциями на С (циклы, ветвления, процедуры) и инструкциями на языке ассемблера x86-64.
8. Разбирать стек времени выполнения для объяснения передачи параметров, хранения локальных переменных и управления рекурсивными вызовами.
9. Оценивать распределение памяти для гетерогенных структур данных и применять правила выравнивания для расчета общих требований к хранилищу.
10. Определять видимое состояние программиста для Y86-64 и кодировать/декодировать инструкции в последовательности байтов.