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使用Raspberry Pi學習計算機體系結構

為了解決瓦片價格的問題，作者（美）艾本·阿普頓等 這樣論述：

Raspberry Pi的誕生，深受20世紀80年代價格相對低廉的高度可編程計算機(以及它們對英國高新技術產生的影響)的啟發，它激勵新一代程序設計師並為他們提供准入平台。經濟成本和技術門檻的可接受性，使得Raspberry Pi成為學習計算機工作原理的理想工具。《使用Raspberry Pi學習計算機體系結構》將會是你整個Raspberry Pi內幕發現之旅的私人指南，也將成為你學習由Raspberry Pi完美詮釋的知識庫的專業級教練。作者Eben Upton和Jeff Duntemann是理想的導師：作為Raspberry Pi的共同創始人，Upton展現出他的深刻洞察力；Dunteman

則將復雜的技術知識凝練為易於理解的解釋。以Raspberry Pi這塊信用卡般大小的計算機(正在革新編程世界)的體系結構為基礎，Upton和Duntemann共同提供了隱藏在所有計算機背后的技術的專業級指 導。《使用Raspberry Pi學習計算機體系結構》按部就班地講解每個組件，包括組件能做什麼、為何需要它、該組件與其他組件的關系，以及組件創建過程中設計者面臨的選擇等。從內存、存儲器和處理器，到以太網、相機和音頻。Upton和Duntemann相互合作，確保讀者扎實理解Raspberry Pi的內部結構及其整體上與計算背后的技術之間的關系。 第1章 計算機漫談 11.1

日益繽彩紛呈的Raspberry 11.2 片上系統 41.3 一台令人激動的信用卡般大小的計算機 51.4 Raspberry Pi的功能 61.5 Raspberry Pi板 71.5.1 GPIO引腳 71.5.2 狀態LED 91.5.3 USB插口 101.5.4 以太網連接 101.5.5 音頻輸出 111.5.6 復合視頻 121.5.7 CSI攝像頭模塊連接器 131.5.8 HDMI 131.5.9 micro USB電源 141.5.10 存儲卡 141.5.11 DSI顯示連接 151.5.12 裝配孔 151.5.13 芯片 161.6 未來 16第2章計算概述 19

2.1 計算機與烹飪 202.1.1 佐料與數據 202.1.2 基本操作 212.2 按計划執行的盒子 222.2.1 執行和知曉 222.2.2 程序就是數據 232.2.3 存儲器 242.2.4 寄存器 252.2.5 系統總線 262.2.6 指令集 262.3 電平、數字及其表示 272.3.1 二進制：以1和0表示 272.3.2 手指的局限性 292.3.3 數量、編號和0 292.3.4 用於二進制速記的十六進制 302.3.5 執行二進制和十六進制運算 312.4 操作系統：幕后老板 332.4.1 操作系統的功能 332.4.2 向內核致敬 342.4.3 多核 34第3

章電子存儲器35 3.1 存儲器先於計算機而存在 35 3.2 旋轉磁存儲器(Rotating Magnetic Memory) 36 3.3 磁芯存儲器 37 3.3.1 磁芯存儲器的工作過程38 3.3.2 存儲器訪問時間39 3.4 靜態隨機訪問存儲器(SRAM) 40 3.5 地址線和數據線 41 3.6 由存儲器芯片構建存儲器系統42 3.7 動態隨機訪問存儲器(DRAM) 45 3.7.1 DRAM的工作原理 45 3.7.2 同步DRAM和異步DRAM47 3.7.3 SDRAM列、行、Bank、Rank和DIMM 49 3.7.4 DDR、DDR2、DDR3和DDR4 SDRA

M50 3.7.5 糾錯碼存儲器53 3.8 Raspberry Pi的存儲器系統54 3.8.1節能性54 3.8.2球柵陣列封裝55 3.9 緩存 55 3.9.1訪問的局部性56 3.9.2緩存層級56 3.9.3緩存行和緩存映射57 3.9.4直接映像59 3.9.5相聯映射61 3.9.6組相聯高速緩存62 3.9.7回寫緩存到存儲器63 3.10 虛擬存儲器 64 3.10.1虛擬存儲器概覽64 3.10.2虛擬存儲器到物理存儲器的映射65 3.10.3 深入了解存儲器管理單元66 3.10.4 多級頁表和TLB69 3.10.5 Raspberry Pi的交換問題70 3.10.

6 Raspberry Pi虛擬存儲器70 第4章ARM處理器與片上系統73 4.1 急速縮小的CPU 73 4.1.1微處理器74 4.1.2晶體管預算75 4.2 數字邏輯基礎 75 4.2.1邏輯門75 4.2.2觸發器和時序邏輯76 4.3 CPU內部78 4.3.1分支與標志79 4.3.2系統棧80 4.3.3系統時鍾和執行時間82 4.3.4流水線技術83 4.3.5流水線技術詳解84 4.3.6深入流水線以及流水線阻塞86 4.3.7 ARM11 中的流水線88 4.3.8 超標量執行89 4.3.9 基於SIMD的更多並行機制90 4.3.10 字節序92 4.4 CPU再認

識：CISC與RISC 93 4.4.1 RISC的歷史95 4.4.2 擴展的寄存器文件95 4.4.3 加載/存儲架構 96 4.4.4 正交的機器指令96 4.4.5 獨立的指令和數據高速緩存97 4.5 源於艾康的ARM 97 4.5.1微架構、內核及家族98 4.5.2 出售設計許可而非成品芯片98 4.6 ARM11 99 4.6.1 ARM指令集99 4.6.2 處理器模式102 4.6.3 模式和寄存器103 4.6.4 快速中斷107 4.6.5 軟件中斷108 4.6.6 中斷優先級108 4.6.7 條件指令執行109 4.7 協處理器 111 4.7.1 ARM協處理器

接口112 4.7.2 系統控制協處理器113 4.7.3 向量浮點協處理器113 4.7.4 仿真協處理器114 4.8 ARM Cortex 114 4.8.1 多發和亂序執行115 4.8.2 Thumb 2 115 4.8.3 Thumb EE 115 4.8.4 big.LITTLE 116 4.8.5 NEON SIMD協處理器 116 4.8.6 ARMv8和64位計算117 4.9 片上系統 118 4.9.1 博通BCM2835 SoC 118 4.9.2 第二代和第三代博通SoC 設備119 4.9.3 VLSI芯片原理119 4.9.4 流程、制程工藝和掩膜120 4.9

.5 IP：單元、宏單元、內核120 4.9.6 硬IP和軟IP121 4.9.7 平面規划、布局和布線121 4.9.8 片上通信的標准：AMBA 122 第5章程序設計 125 5.1 程序設計概述 125 5.1.1 軟件開發過程126 5.1.2 瀑布、螺旋與敏捷128 5.1.3 二進制程序設計130 5.1.4 匯編語言和助記符131 5.1.5 高級語言132 5.1.6 花樣泛濫的后BASIC 時代134 5.1.7 程序設計術語135 5.2 本地代碼編譯器的工作原理 137 5.2.1 預處理138 5.2.2 詞法分析138 5.2.3 語義分析139 5.2.4 生成中

間代碼139 5.2.5 優化139 5.2.6 生成目標代碼139 5.2.7 C編譯：一個具體示例140 5.2.8 鏈接目標代碼文件到可執行文件145 5.3 純文本解釋程序 146 5.4 字節碼解釋語言 148 5.4.1 p-code 148 5.4.2 Java 149 5.4.3 即時編譯(JIT) 150 5.4.4 Java之外的字節碼和JIT 編譯152 5.4.5 Android 、Java和Dalvik 152 5.5 數據構建塊 152 5.5.1 標識符、關鍵字、符號和操作符153 5.5.2 數值、文本和命名常量153 5.5.3 變量、表達式和賦值154 5.

5.4 類型和類型定義154 5.5.5 靜態和動態類型156 5.5.6 補碼和IEEE 754 157 5.6 代碼構建塊 159 5.6.1 控制語句和復合語句159 5.6.2 if/then/else 159 5.6.3 switch和case 161 5.6.4 repeat循環162 5.6.5 while循環163 5.6.6 for循環164 5.6.7 break和continue語句166 5.6.8 函數166 5.6.9 局部性和作用域168 5.7 面向對象程序設計 170 5.7.1 封裝172 5.7.2 繼承174 5.7.3 多態176 5.7.4 OOP小

結 178 5.8 GNU編譯器工具集概覽178 5.8.1 作為編譯器和生成工具的gcc179 5.8.2 使用Linux make 181 第6章非易失性存儲器185 6.1 打孔卡和磁帶 186 6.1.1 打孔卡186 6.1.2 磁帶數據存儲器186 6.1.3 磁存儲器的黎明188 6.2 磁記錄和編碼方案 189 6.2.1 磁通躍遷190 6.2.2 垂直記錄191 6.3 磁盤存儲器 192 6.3.1 柱面、磁軌和扇區193 6.3.2 低級格式化194 6.3.3 接口和控制器195 6.3.4 軟盤驅動器197 6.4 分區和文件系統 198 6.4.1 主分區和擴展分

區198 6.4.2 文件系統和高級格式化199 6.4.3 未來：GUID分區表 (GPT) 200 6.4.4 Raspberry Pi SD卡的分區201 6.5 光盤 202 6.5.1 源自CD的格式203 6.5.2 源自DVD的格式204 6.6 虛擬硬盤 205 6.7 Flash存儲器206 6.7.1 ROM、PROM和 EPROM 206 6.7.2 Flash與EEPROM 207 6.7.3 單級與多級存儲209 6.7.4 NOR Flash與NAND Flash 210 6.7.5 損耗平衡及Flash轉換層213 6.7.6 碎片回收和TRIM 214 6.7.

7 SD卡 215 6.7.8 eMMC216 6.7.9 非易失性存儲器的未來217 第7章有線和無線以太網219 7.1 網絡互連OSI參考模型220 7.1.1 應用層222 7.1.2 表示層222 7.1.3 會話層223 7.1.4 傳輸層223 7.1.5 網絡層224 7.1.6 數據鏈路層226 7.1.7 物理層226 7.2 以太網 227 7.2.1 粗纜以太網和細纜以太網227 7.2.2 以太網的基本構想227 7.2.3 沖突檢測和規避228 7.2.4 以太網編碼系統2297.2.5 PAM-5 編碼2327.2.6 10BASE-T和雙絞線233 7.2.7

從總線拓撲結構到星型拓撲結構234 7.2.8 交換以太網235 7.3 路由器和互聯網 237 7.3.1 名稱與地址237 7.3.2 IP地址和TCP端口2387.3.3 本地IP地址和DHCP 240 7.3.4 網絡地址轉換242 7.4 Wi-Fi 243 7.4.1 標准中的標准244 7.4.2 面對現實世界245 7.4.3 正在使用的Wi-Fi 設備 248 7.4.4 基礎設施網絡與Ad Hoc 網絡249 7.4.5 Wi-Fi 分布式介質訪問 250 7.4.6 載波監聽和隱藏結點問題251 7.4.7 分片253 7.4.8 調幅、調相和QAM 253 7.4.9

擴頻技術256 7.4.10 Wi-Fi 調制和編碼細節256 7.4.11 Wi-Fi 連接的實現原理259 7.4.12 Wi-Fi 安全性 260 7.4.13 Raspberry Pi上的Wi-Fi 261 7.4.14 更多的網絡263 第8章操作系統 2658.1 操作系統簡介 2668.1.1 操作系統的歷史 2678.1.2 操作系統基礎 2708.2 內核：操作系統的核心主導者 2748.2.1 操作系統控制 2768.2.2 模式 2768.2.3 存儲器管理 2778.2.4 虛擬存儲器 2788.2.5 多任務處理 2788.2.6 磁盤訪問和文件系統 2798.2.7

設備驅動程序 2798.3 操作系統的使能器和助手 2798.3.1 喚醒操作系統 2808.3.2 固件 2838.4 Raspberry Pi上的操作系統 2838.4.1 NOOBS 2848.4.2 第三方操作系統 2858.4.3 其他可用的操作系統 285第9章 視頻編解碼器和視頻壓縮 2879.1 第一個視頻編解碼器 2889.1.1 利用眼睛 2889.1.2 利用數據 2909.1.3 理解頻率變換 2939.1.4 使用無損編碼技術 2979.2 時移世易 2989.2.1 MPEG的最新標准 2999.2.2 H.265 3029.3 運動搜索 3029.3.1 視頻質

量 3049.3.2 處理能力 305第10章 3D圖形307 10.1 3D圖形簡史307 10.1.1 圖形用戶界面(Graphical User Interface，GUI) 308 10.1.2 視頻游戲中的3D圖形310 10.1.3 個人計算和顯卡311 10.1.4 兩個競爭標准312 10.2 OpenGL圖形管線 314 10.2.1 幾何規范和屬性315 10.2.2 幾何變換317 10.2.3 光照和材質320 10.2.4 圖元組裝和光柵化322 10.2.5 像素處理(片段着色)324 10.2.6 紋理326 10.3 現代圖形硬件 328 10.3.1 瓦片渲染

329 10.3.2 幾何拒絕330 10.3.3 着色332 10.3.4 緩存333 10.3.5 Raspberry Pi GPU 334 10.4 Open VG 336 10.5 通用GPU 338 10.5.1 異構體系結構338 10.5.2 OpenCL 339 第11章音頻 341 11.1 現在能聽到我的聲音嗎？341 11.1.1 MIDI342 11.1.2 聲卡342 11.2 模擬與數字343 11.3 聲音和信號處理344 11.3.1 編輯344 11.3.2 壓縮345 11.3.3 使用特效錄制345 11.3.4 編碼和解碼通信信息346 11.4 1位D

AC 347 11.5 I2S 349 11.6 Raspberry Pi聲音輸入/輸出350 11.6.1 音頻輸出插孔350 11.6.2 HDMI350 11.7 Raspberry Pi的聲音351 11.7.1 Raspberry Pi板載聲音351 11.7.2 處理Raspberry Pi的聲音351 第12章 輸入/輸出359 12.1 輸入/輸出簡介 359 12.2 I/O使能器 362 12.2.1 通用串行總線363 12.2.2 USB有源集線器365 12.2.3 以太網367 12.2.4 通用異步收發器368 12.2.5 小型計算機系統接口368 12.2.6

PATA 369 12.2.7 SATA 369 12.2.8 RS-232串口 370 12.2.9 HDMI 370 12.2.10 I2S 371 12.2.11 I2C 371 12.2.12 Raspberry Pi顯示器、攝像頭接口和JTAG 372 12.3 Raspberry Pi GPIO 373 12.3.1 GPIO概述以及博通SoC 373 12.3.2 接觸GPIO 374 12.3.3 可編程GPIO 380 12.3.4 可選模式385 12.3.5 GPIO實驗的簡單方法 385

瓦片價格進入發燒排行的影片

台灣花磚博物館-創新商業模式

為了解決瓦片價格的問題，作者邱筱雯 這樣論述：

台灣老花磚的文化是時代留下來給我們的寶貴文化遺產，百年前的花磚價格甚至高於地價，這些花磚每一片都有屬於自己的故事，每一片的繁華都是舊時代的共同印記。直至經歷二戰時期，現今花磚師傅與傳統技藝已全數銷聲匿跡，而花磚的歷史在台灣建築史中僅存在了短短20年，現代人已無法再與花磚產生情感共鳴，老屋子牆上留下的美麗花磚也將慢慢地隨著時間，永遠消失在台灣歷史上。本研究以台灣花磚博物館為主體，探討老花磚復育的發展過程。創辦人徐嘉彬先生是台灣花磚的守護者，自大學時期追求太太的過程中啟發對花磚的熱情，從此開始拍照紀錄、搶救殘破瓦片、修復花磚，時間長達近20年。直到2015年因緣接手嘉義最後一間檜木木材行，才決定

放手一搏籌備花磚博物館，將多年來收藏的花磚展出，目前台灣花磚博物館共收藏4千多片花磚。隔年2016年法國大學為台灣花磚文化申請「世界非物質遺產」，凸顯台灣花磚的重要性。2017年，徐嘉彬先生更透過募資平台在短短2個多月間募得500多萬元，並將募得的資金全數投入在復育花磚的技術中，經由不斷反覆地技術測試、學術研究、開模窯燒，讓失傳已久的技法成功再現，製造出第一片Made in Taiwan的花磚。徐嘉彬先生希望有朝一日能讓台灣花磚重回建材市場，創造具有傳統美學的新建築文化。

田園/下午五點四十九分(二版)

為了解決瓦片價格的問題，作者零雨 這樣論述：

　　詩的耕耘，就像田園的耕耘，為人類造就生存的美學。 　　草屋、籬落、田疇，至今看來，仍是富含邏輯與深意。 　　人類無法脫離這種基本的耕耘。 　　我重新對這種生存美學感到心動。或者說，它一直在我心動處。 　　*** 　　廳堂大鐘的前面。此時時間最寂寞。秒針跑到哪裏呢，分針和時針心機深沉，按兵不動。那裏面有字。他們告訴人們字很好玩。但字怎麼寫呢？沒有人回答。最機靈最滋補的黑腳羌，都不認識字。春天過了。 　　*** 　　我只想獨自一個房間。知道你在隔壁開著音響，我也嘴裏哼著歌。知道你們在隔壁馬路飆車打架，我也把飽蘸油彩的筆投向牆壁。除了紅色，還有黑色、棕色、黃色、白色。

　　知道你們在隔壁工地施工，架鋼條，開水泥攪拌車。把房子推倒，把房子建起。我也在建築，打字，取消，複製，貼上。 　　*** 　　基於一種深情，我也會發出聲音。從鳥的嘴巴裏，從田塍的水影裏，從泥土的氣味裏。從老人、舊屋、朽木、颱風。從陌生的街道，破敗的夕色；從飢餓的皮囊，腐臭的肛門。 　　*** 　　基於一種深情，我不想分清美與醜，善與惡，天使與魔鬼。黑色白色，高低貴賤，裏面外面，生與死。我走在異鄉，安分如一個生了根的鄉民。我一個人，熱鬧如帶領一整個家庭。 　　基於一種深情，每天都看到，新的好奇誕生，新的思維轉換。更多不知道來臨。我從前並不知道，它們數量眾多。我想再往裏走，我想看看

生命的長相。仔細瞧瞧它。雖然它可能並無長相。基於一種深情。 　　*** 　　不再有那些聲腔了，我只能是個無能的歌者。 　　漫遊。漫遊。輕聲吟哦。 　　我沒有鬧鐘。時常忘了眼淚。 　　輕如草芥的試探——空氣的溫度，人類的仁慈。 　　輕如心臟在器皿中，在身體的器皿中，搏動。 　　此時，我身處群山，環山如堵，堅固如岩穴。寂靜鋪蓋，如宇宙最偉大的發明。 　　我沒有放大鏡。望遠鏡。但我能看到空中細微的浮游物，在飛起，在散播。牠們的翅翼，唾液，速度。我能看到，是因為有一種東西誕生，維持了平衡。我看到那胎衣，透明，薄膜，剝裂。一個赤子走出，又一個赤子走出。勇敢，堅毅，眼神凝亮。他遊戲，他飛。此時，他來到

懸崖，如履平地。他隨時轉換維度。他的心變換，在不同的空間。 　　*** 　　此時恰好有個模糊的影子，從竹林那頭靠近。把方塊字冰結。堆高。想像著春天時它們將被飲用。如此而已嗎？彷彿有一個教人寫字的人，然而，字要怎麼成形呢？ 　　書籍重點 　　2014年小寫出版《田園／下午五點四十九分》甫獲2015年吳濁流文學獎新詩類佳作獎。 　　2014年初版詩集，裝禎設計入圍2015年金蝶獎初選。 　　2016年二版詩集，由2014年金蝶獎首獎設計師何佳興操刀，打破格局，展現新風貌。 　　二版（新版）新增兩篇附錄： 　　鐵道上的楚騷：生命就是這樣──零雨談《田園╱下午五點四十九分》 　　專訪｜文｜黃

文鉅 　　閱讀零雨第七詩集《田園／下午五點四十九分》：她是深情而無窮大的追問者 　　文｜沈眠 　　初版後記 　　詩的耕耘，就像田園的耕耘，為人類造就生存的美學。 　　草屋、籬落、田疇，至今看來，仍是富含邏輯與深意。  

日治時期臺灣日式建築屋頂土居葺、柿葺、檜皮葺技術基礎之研究

為了解決瓦片價格的問題，作者劉昱緯 這樣論述：

台灣於日治時期大量建設不同類型的建築，有官舍、宿舍、廳舍、神社等建築物，因此引入日本當地特有的建築構造，如小舞壁、雨淋板等技術，其中運用木質材料為屋頂的檜皮葺、柿葺、土居葺最為特殊，但光復後因「表現日本帝國主義優越感之殖民統治紀念遺跡」而拆除，至今僅存傳統日式屋頂土居葺構造；不過因土居葺為屋瓦下的防水材料，在修復時常判為廢材而清除，對此調查研究者因構造的移除，常無法當下紀錄構造的狀況，使得土居葺構造即將面臨絕跡，並亦造成傳統日式屋頂構造技術的斷層。因此本研究基於保存與再回復的立場，運用現場調查紀錄及文獻佐證（1）建立土居葺、柿葺、檜皮葺基礎知識（2）針對日治時期留下土居葺、柿葺仕樣書歸納及分

析施工規範及材料使用（3）提出現今僅存的土居葺修復工事、調查事項、保存與展示的建議（4）經由本研究所歸結的成果，冀望成為未來台灣傳統日式屋頂土居葺修復及調查的基礎。本研究各章節的內容如下：第一章 緒論 本章以研究動機、目的、研究範圍、對象、方法、流程、引用文獻及訪談對象說明。第二章 日治時期植物性屋頂的定義與歷史探源 本研究經由日治前的日本至日治後台灣的屋頂型態，由檜皮葺、柿葺、土居葺三種可括分五類探討，（1）植物性屋頂歷史、（2）匠師系統及組織、（3）屋頂類型的定義、（4）生產技術的變遷、（5）災害、法令限制與工業產品的影響，來闡述三種屋頂於日治時期台灣如何演變與發展。第三章 日

治時期台灣植物性屋頂工具使用與工事規範 透過日本文化財原皮師、檜皮葺師、柿葺師使用之工具、材料的選擇及筆者於現況技術的紀錄，以及台灣《總督府公文類纂》《專賣局公文類纂》屋頂仕樣書以土居葺、柿葺，藉以瞭解日治時期臺灣植物性屋頂的工具及施作技術。第四章 日式建築屋頂土居葺修復技術方式與保存手法 以台灣現有的傳統日式屋頂土居葺來探討，經由日治時的台灣《總督府公文類纂》《專賣局公文類纂》屋頂修復仕樣書、現今台灣、日本的修復技術及調查研究、保存與展示手法，以及未來的文化資產保存、維護觀念，一併歸納整理為修復、保存基本方針。第五章 結論綜合本論文各章的結論與成果，以及未來後續研究的課題建議。