用Raspberry Pi探索计算机架构:一段意外的工程师之旅

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《用Raspberry Pi学习计算机架构》是一本由Eben Upton、Jeff Duntemann、Ralph Roberts、Tim Mamtora和Ben Everard合著的专业书籍,旨在通过Raspberry Pi这一流行的微型电脑平台,帮助读者深入了解计算机体系结构。作者们结合自身的经验和Raspberry Pi的独特性,将复杂的计算机理论知识以实践为导向,使读者能够在动手操作中逐步构建对硬件、操作系统、编程语言等核心概念的理解。 书中提到,作者十岁时的一次经历让他意外地与微电子芯片设计领域产生了联系,尽管他的初衷是成为游戏程序员。尽管如此,他对科学和数学的深入学习,以及在家自学编程(特别是游戏开发)的经历,为他后来的学习之路奠定了基础。在剑桥大学读书期间,他开始认识到自己在计算机架构知识上的一些空白。 本书的主要内容包括但不限于以下几个方面: 1. **Raspberry Pi简介**:介绍了Raspberry Pi的基本构造和功能,它作为入门级计算机平台的优势,以及如何使用它进行各种硬件实验和项目。 2. **计算机基础知识**:涵盖了计算机组成原理,如CPU、内存、存储器、输入输出设备等,让读者理解这些组件如何协同工作。 3. **体系结构剖析**:深入讲解了计算机体系结构层次,包括处理器内核、总线、多核技术、并行计算等,帮助读者理解现代计算机的设计思想。 4. **操作系统底层**:探讨了操作系统如何管理和调度硬件资源,以及与硬件交互的过程。 5. **编程视角**:通过Raspberry Pi实践,学习C语言或Python等编程语言在系统编程中的应用,培养硬件驱动程序编写和系统级编程的能力。 6. **嵌入式系统开发**:展示了如何利用Raspberry Pi进行物联网(IoT)项目,涉及传感器、网络连接和数据处理等关键技术。 7. **实战案例与项目**:书中提供了多个实用的项目,如机器人控制、智能家居系统、数据分析等,让读者在实际操作中巩固所学知识。 《用Raspberry Pi学习计算机架构》不仅是一本教学教材,也是一本动手实践的指南,适合对计算机科学感兴趣的学生、工程师或者对计算机底层工作原理感兴趣的业余爱好者。通过这本书,读者可以掌握计算机体系结构的核心原理,并通过实践提升问题解决能力和创新思维。