硬件构建器
HardwareBuilder
从零构建 Hack 计算机。放置 ALU、寄存器、内存等组件并建立数据通路，理解计算机体系结构。对应 Nand2Tetris 第 5 章。
硬件构建挑战: 0 / 4
挑战 1: 构建数据通路
将 ALU 的输出连接到 D 寄存器
组件库（点击放置/移除）
Hack 计算机架构
Hack 计算机由 CPU、指令内存（ROM）和数据内存（RAM）三部分组成。 CPU 包含 ALU、A 寄存器、D 寄存器和程序计数器（PC）。 每条指令的执行流程：PC 指向 ROM 中的指令 → 指令送入 CPU → ALU 执行计算 → 结果写入寄存器或 RAM → PC 更新指向下一条指令。 这就是 Nand2Tetris 第 5 章的核心：把之前构建的所有组件组装成一台完整的计算机。
关联教材
以下教材与本沙盒涉及的抽象层级相关，建议系统学习：
深入理解计算机系统
Randal E. Bryant, David R. O'Hallaron
进阶12 章
计算机系统要素
Noam Nisan, Shimon Schocken
入门12 章
操作系统导论
Remzi H. Arpaci-Dusseau, Andrea C. Arpaci-Dusseau
进阶7 章
计算机体系结构：量化研究方法
John L. Hennessy, David A. Patterson
高级7 章
隐匿在计算机软硬件背后的语言（第2版）
Charles Petzold
入门20 章
数字设计和计算机体系结构（RISC-V 版）
David Harris, Sarah Harris
入门8 章
关联教材章节
以下教材章节与本沙盒涉及的抽象层级相关，建议配合阅读：
第1章深入理解计算机系统
计算机系统漫游
勿以浮沙筑高台
系统概览抽象层次Amdahl定律
第2章深入理解计算机系统
信息的表示和处理
我们生活在比特组成的世界
十六进制补码浮点数位运算
第3章深入理解计算机系统
程序的机器级表示
有时候你要学会像机器一样思考
x86-64汇编寻址模式栈帧过程调用
第4章深入理解计算机系统
处理器体系结构
万丈高楼平地起
Y86-64流水线控制逻辑流水线冒险
第5章深入理解计算机系统
优化程序性能
我们可以做的更好
编译器优化循环展开并行性存储器山
第6章深入理解计算机系统
存储器层次结构
万能的金字塔模型
SRAM/DRAM缓存局部性存储器山
第8章深入理解计算机系统
异常控制流
操作系统：唯一的使命就是帮助程序运行
异常进程系统调用信号
第9章深入理解计算机系统
虚拟内存
假装我们有用不完的物理内存
虚拟地址页表TLB内存映射
第3章计算机系统要素
时序逻辑
让电路记住状态
触发器寄存器计数器RAM
第4章计算机系统要素
机器语言
CPU 能理解的指令
指令集寻址模式汇编
第5章计算机系统要素
计算机体系结构
把一切组装起来
CPU设计总线存储映射
第3章数据密集型应用系统设计
存储与检索
数据库内部如何工作
B-TreeLSM-TreeSSTable索引
学习路径推荐
建议按以下顺序学习，循序渐进掌握计算机科学：
使用说明
- •调整参数观察行为变化，实时反馈
- •状态自动编码到 URL，可直接分享给他人
- •支持键盘操作（Tab 切换、方向键调整）