《计算系统要素：用第一性原理构建现代计算机》

这是一本采用实践方法的教科书，引导学生逐步构建完整的工作计算机系统，包括硬件平台和软件层次结构。

在计算机科学的早期，硬件、软件、编译器和操作系统的交互非常简单，可以让学生全面了解计算机的工作原理。随着计算机技术的日益复杂和随之而来的知识专业化，这种清晰度往往丧失。与其他仅涵盖该领域一个方面的文本不同，《计算系统要素》为学生提供了应用计算机科学的整体和严谨的图片，因为它在构建简单而强大的计算机系统中发挥作用。

事实上，了解计算机如何工作的最好方法是从头开始构建一个，这本教科书引导学生完成十二个章节和项目，逐步从头开始构建基本的硬件平台和现代软件层次结构。在此过程中，学生将获得硬件架构，操作系统，编程语言，编译器，数据结构，算法和软件工程的实践知识。使用这种建设性的方法，本书揭示了大量的计算机科学知识，并展示了其他课程中教授的理论和应用技术如何适应整体情况。

本书旨在支持一个或两个学期的课程，基于抽象实现范式;每一章都介绍了一个关键的硬件或软件抽象，一个具体的建议实现，以及一个实际的项目。新兴的计算机系统可以通过遵循章节来构建，尽管这只是一种选择，因为这些项目是独立的，可以按任何顺序完成或跳过。完成项目所需的所有计算机科学知识都嵌入在书中，唯一的先决条件是编程经验。

本书的网站提供了构建文中描述的所有硬件和软件系统所需的所有工具和材料，包括十二个项目的两百个测试程序。项目和系统可以修改以满足各种教学需求，并且所有提供的软件都是开源的。