Kcstring / Nand2Tetris

本仓库记录了我基于 Nand2Tetris（从 NAND 到计算机系统）课程的学习与项目实现，从最基本的逻辑门到操作系统/编译器，逐步构建完整的简化计算机系统。官方课程网站：nand2tetris.org

🟦 Jack 源代码 → 🟩 Tokenizer → Parser → Symbol Table → 🟨 VM Translator → 🟪 Hack 汇编器 → 🟥 CPU / 模拟器

项目概览

Nand2Tetris 是一门经典计算机系统构建课程，目标是从最基础的 NAND 门构建硬件电路，再逐步实现汇编器、虚拟机、编译器及简单操作系统，最终完成一台可运行程序的简化计算机。

本仓库包含了课程中硬件与软件部分的实现与练习，并在部分项目中参考了他人的实现。

仓库目录结构

/projects/ ← 各项目源码及测试文件
/tools/ ← 工具脚本或可执行文件（如官方工具 / 自实现脚本）
其他实现文件（.hdl、.asm、.vm、.jack 等）根据项目分类存放

• projects/：每个 project 文件夹包含官方模板、测试脚本、示例输入/输出及本人实现代码。官方项目编号从 01 到 12。
• tools/：存放桌面版工具或脚本，可用于模拟 HDL 电路、汇编器、虚拟机等。

项目映射（课程对应项目概览）

项目	内容概述
Project 01	Boolean Logic：用 HDL 从 NAND 构建基本逻辑门（Not, And, Or, Xor, Mux 等）
Project 02	Boolean Arithmetic：实现 16 位加法、布尔运算等 ALU 组合逻辑
Project 03	Sequential Logic / Memory：用触发器/寄存器构建 RAM 和寄存器单元
Project 04	Machine Language：汇编程序练习，理解机器语言与汇编关系
Project 05	Computer Architecture：将前面模块组合成完整 Hack CPU
Project 06	Assembler：实现汇编器，将汇编代码转为机器码
Project 07	VM I: Stack Arithmetic：实现 VM 语言栈操作子集
Project 08	VM II: Program Control：扩展 VM 支持函数调用与程序控制
Project 09	High-Level Language：使用 Jack 编写应用与库
Project 10	Compiler I: Parsing：实现 Jack 语法解析器，输出 XML 表示
Project 11	Compiler II: Code Generation：实现 Jack → VM 编译器
Project 12	Operating System：实现简单操作系统服务（输入输出等）

本仓库进度

• 硬件部分（Project 01–05）
  主要在官方在线 IDE 完成，因此大部分源码未托管。
• 软件部分（Project 06–12）
  已基本完成，其中 OS 与编译器部分参考了一些博主/教程实现。

参考资料

• 官方课程网站：nand2tetris.org
• 官方书籍：The Elements of Computing Systems
• 个人学习笔记链接（Notion）：https://www.notion.so/nand-to-tetris-319ac274919c80bc94abc99a3a928cf8?source=copy_link