推荐公开课《软/硬件接口》

转载自：强烈推荐Coursera的《Hardware/Software Interface》 原作者：Y君

《Hardware/Software Interface》

这门课已经从Coursera下架了，但是所有的视频以及作业可以在学校课程的网页上找到：

https://courses.cs.washington.edu/courses/cse351/16sp/videos.html

如果你觉得这本书过于厚重担心看不下来的话，不妨跟着coursera的Hardware/Software Interface这门课程去听一听。这本书虽然是这门课的超集，但是其中的关键与精华都在课程中有讲到。其实更关键的是，coursera的课将原书中最为精彩的lab移植了过来，在做这些作业时很难感到枯燥。下面把这门课的lab列出来，以及一些提示：

Lab1：位运算，我觉得这是最无聊也是最有趣的一个Lab，看你怎么看它。说其无聊主要是指没有成就感（相对于其他的Lab来说），说其有趣是指也许这是你第一次用这么少的代码实现这么多的功能。甚至可以只用与或非来实现三目运算符

Lab2：BinaryBomb，拆炸弹，非常经典的Lab。一共有6个Phase，每个Phase都需要你打开GDB（懒人可以用DDD），打各种断点，查看各种寄存器内存状态，分析汇编语句，整理出结构。6个Phase从易到难，分别是简单的比较（助教已经演示）、循环（这个可以算是最耗时间的，一旦你通过了这个Phase，剩下的就好说了）、switch语句（注意计算offset）、递归（嗯，fib什么的）、指针数组（注意跟踪过程，一定要有纸笔）、链表（排序算法什么的）。这个Lab是整门课最精彩的Lab，因为时刻伴随着你在一步步地逼近真相的神秘感与快感。当这个Lab做完后，你会发现GDB调试功力大涨，对于操作系统的调用过程也很熟悉了。

Lab3：内存攻击，最邪恶的Lab没有之一，这个Lab是要你去利用内存溢出的漏洞去攻击给你提供的可执行程序。这个Lab也有好几个Phase，最后一个Phase是直接注入自己的汇编代码。sendmail真是被黑出翔

Lab4：不透明的Cache，又是类似于Lab2的黑箱Lab，通过给几个虚拟的Cache提供输入，以及Cache给你返回的Hit/Miss信息判断Cache的规格。对了解Cache的结构很有帮助

Lab5：手写一个malloc，嗯，你没看错。不过其中最痛苦的块合并功能已经给你写好了，你只要知道malloc、free的流程就可以了，侯捷老师课上学的东西终于能派上用场了

这就是全部的5个lab，设计的精巧程度自然不用多说，关键是，之前有可能只是抽象的学过这些概念，比如Cache、比如内存溢出攻击，这次就可以实际观察、演练。

这门课的最后一章还讲了一些JVM与Intel架构的不同之处，对Java有些了解的同学可以听一听。

最后还要说，尽管这本书和这门课很精彩，但毕竟是体系结构入门的教材，在大多数方面还是和操作系统、组成原理的深度是比不了的。所以我觉得这本书大三之前还值得看（最好在操作系统前看），到大三之后，除非是为了面试临时复习抱佛脚，否则这本书还是讲的有些浅了。不过如果是作为汇编的入门，倒是很好的教材。