从晶体管到web浏览器

几年前写了这个，想放到网上，招聘很困难，很多现代计算机科学教育真的很糟，很难找到懂得现代计算机堆栈的第一(基本)原理的人。

如果我曾经再次得到了12周的自由，我会提供这个作为课余学习的play，我也想play。

第一节：晶体管--0.5周

关于那些晶体管--课程概述。描述FPGAs是怎样用晶体管构造的，描述ICs(集成电路)只是一个在可靠的封装中的晶体管集合。明白LUTs(查找表)和材料。能简洁地说出晶体管原理，还有所有项目必须建立在彼此相关联的基础上，不能只建立单独一个。在第一天入手FPGA电路板和配套元件。

构造FPGA板--电路板设计，FPGA BGA回流，FPGA闪存，50mhz时钟，USB JTAG接口和闪光灯（没有特殊的硬件，用cypress的usb mcu 去做jtag），几个LED，一个复位按钮，一个可供电的串行端口（FTDI家的），SD卡，扩展连接器（ide线）、以太网端口。可选：扩展板，主机USB端口，NTSC电视输出，ISA端口，板上的PS / 2连接器。要用烤箱和万用表温度计做回流焊。

第二节：给硬件编码的语言--0.5周

与FPGA对话（C，200）-- 对JTAG bitbang的USB mcu 代码。 对即将到来强度的很好热身。
闪烁LED（Verilog，10）-- 安装所有Xilinx，并下载第一个bit文件。启动模拟器。学习Verilog。

构造UART（Verilog，100）-- Verilog的简介章节，复制一个真正的UART，介绍MMIO的概念，尽管串行口可能是半主机。 串行测试回波程序和led控制。

第3节：什么是处理器？--3周

编写汇编程序（Python，500）-- 简单而无聊，写入python。 与CPU构建并行发生。 教你ARM装配。 最初只输出二进制文件，但在你编写链接器时改变了。

构建ARM7 CPU（Verilog，1500）-- 将其分解为几节。 一个简单的管道启动，解码，获取，执行。 我们有多少B的RAM？ 我们至少需要1MB，DDR会很难我想的话，也许SRAM。 可模拟和可综合。

编码bootrom（Assembler，40）-- 这允许通过串行端口将代码下载到RAM中，并被烧录到FPGA映像中。 可爱的测试程序在此运行。

第4节：“高”水平语言 --3周

构建C编译器（Haskell，2000） - 更有意思，涵盖了编译器设计的基础知识。用Haskell写.写一个语法分析器，将其分解为几节。 输出ARM汇编。

构建链接器（Python，300） - 如果你聪明，这应该需要一天的时间。 输出精灵文件。 用于使用QEMU，半主机进行测试。

libc + malloc（C，500） - 更复杂程序的网关。 这里只有一半libc，像memcpy和memset和printf这样的东西，但是没有syscall包装器。

构建以太网控制器（Verilog，200） - 与真实PHY通话，仔细考虑MMIO设计。

编写引导加载程序（C，300） - 将以太网程序写入引导内核通过UDP。 、第一件事用C写。或许不要每次都重新下载serial又嵌入到FPGA映像中。

第5节：我们认为理所当然的软件 --4周

构建MMU（Verilog，1000） - ARM9ish，解释TLB和其他有趣的事情。 也许也是一个内存控制器，取决于FPGA的方式，然后将init代码添加到你的引导加载程序。

构建操作系统（C，2500） - UNIXish，只有用户空间线程。 （open，read，write，close），（fork，execve，wait，sleep，exit），（mmap，munmap，mprotect）。 考虑您正在使用的调试接口，从printf到gdbremote存根到内核。 打破分成几节。

与SD卡通话（Verilog，150） - 你要做的最后一个硬件。 和驱动。

FAT（C，300） - 一个真正的文件系统，我认为fat是最简单的

init，shell，download，cat，ls，rm（C，250） - 你的第一个用户空间程序。

第6节：联网 --1周 如果你做的其他一切都好

构建TCP堆栈（C，500） - 可能在内核中编码，将以太网驱动程序集成到内核中。将对网络系统调用的支持添加到内核。（send，recv，bind，connect）

telnetd，多进程的能力（C，50） --用C写，用户可以使用telnet多次连接。 真的只是一个绑定的shell。
节省空间的动态链接（C，300）--因为我们能解释动态链接器只是一个用户空间程序。 需要对链接器更改。

web（C，500+）--一个基于web浏览器的“漂亮”文本，使用ANSI和终端的美好。 动态链接真好，好的正如你想要的。