Как на самом деле работают компьютеры

Содержание книги "Как на самом деле работают компьютеры "

Об авторе
О технических рецензентах
Благодарности
Введение
1. Принципы компьютерных вычислений
Определение компьютера
Аналоговый и цифровой
Системы счисления
Биты и байты
Префиксы
Шестнадцатеричная система
Выводы
2. Двоичный код в действии
Представление данных в цифровом виде
Двоичная логика
Выводы
3. Электрические цепи
Определение электрических терминов
Закон Ома
Схемы электрических цепей
Закон напряжения Кирхгофа
Электрические цепи в реальном мире
Светоизлучающие диоды
Выводы
ПРОЕКТ № 1: Построение электрической цепи и измерения в ней
ПРОЕКТ № 2: Построение простой схемы со светодиодом
4. Цифровые схемы
Что такое цифровая схема?
Логика с помощью механических выключателей
Удивительный транзистор
Логические вентили
Проектирование с помощью логических вентилей
Интегральные схемы
Выводы
ПРОЕКТ № 3: Построение логических операторов (И, ИЛИ) с помощью транзисторов
ПРОЕКТ № 4: Построение схемы с логическими вентилями
5. Математика в цифровых схемах
Двоичное сложение
Полусумматоры
Полные сумматоры
Четырехразрядный сумматор
Знаковые числа
Беззнаковые числа
Выводы
ПРОЕКТ № 5: Построение полусумматора
6. Память и синхросигналы
Последовательные логические схемы и память
SR-защелка
Использование SR-защелки в схеме
Синхросигналы
JK-триггеры
Т-триггеры
Использование синхросигнала в трехбитном счетчике
Выводы
ПРОЕКТ № 6: Построение SR-защелки с использованием вентилей НЕ-ИЛИ
ПРОЕКТ № 7: Построение базовой схемы торгового автомата
ПРОЕКТ № 8: Добавление отложенного сброса в схему торгового автомата
ПРОЕКТ № 9: Использование защелки в качестве ручного синхросигнала
ПРОЕКТ № 10: Тестирование JK-триггера
ПРОЕКТ № 11: Построение трехбитного счетчика
7. Аппаратное обеспечение компьютера
Обзор аппаратного обеспечения компьютера
Оперативная память
Центральный процессор (CPU)
За пределами памяти и процессора
Связь по шине
Выводы
8. Машинный код и язык ассемблера
Определение программных терминов
Пример машинной инструкции
Вычисление факториала в машинном коде
Выводы
ПРОЕКТ № 12: Факториал на ассемблере
ПРОЕКТ № 13: Исследование машинного кода
9. Программирование высокого уровня
Обзор программирования высокого уровня
Введение в C и Python
Комментарии
Переменные
Стек и куча
Математика
Логика
Порядок выполнения программы
Функции
Объектно-ориентированное программирование
Компилируемый или интерпретируемый
Вычисление факториала в C
Выводы
ПРОЕКТ № 14: Изучение переменных
ПРОЕКТ № 15: Изменение типа значения, на которое ссылается переменная в PYTHON
ПРОЕКТ № 16: Стек или куча
ПРОЕКТ № 17: Напишите игру-угадайку
ПРОЕКТ № 18: Использование класса банковского счета в PYTHON
ПРОЕКТ № 19: Факториал на С
10. Операционные системы
Программирование без операционной системы
Обзор операционных систем
Семейства операционных систем
Режим ядра и режим пользователя
Процессы
Потоки
Виртуальная память
Интерфейс прикладного программирования (API)
Пользовательский режим и системные вызовы
API и системные вызовы
Программные библиотеки операционной системы
Двоичный интерфейс приложений
Драйверы устройств
Файловые системы
Службы и демоны
Безопасность
Выводы
ПРОЕКТ № 20: Исследование запущенных процессов
ПРОЕКТ № 21: Создание потока выполнения и наблюдение за ним
ПРОЕКТ № 22: Исследование виртуальной памяти
ПРОЕКТ № 23: Исследование API операционной системы
ПРОЕКТ № 24: Наблюдение за системными вызовами
ПРОЕКТ № 25: Использование GLIBC
ПРОЕКТ № 26: Просмотр загруженных модулей ядра
ПРОЕКТ № 27: Исследование устройств хранения данных и файловых систем
ПРОЕКТ № 28: Просмотр служб
11. Интернет
Определение сетевых терминов
Набор интернет-протоколов
Путешествие по интернету
Основополагающие возможности интернета
Выводы
ПРОЕКТ № 29: Изучение канального уровня
ПРОЕКТ № 30: Изучение межсетевого уровня
ПРОЕКТ № 31: Изучение использования портов
ПРОЕКТ № 32: Прослеживание маршрута до хоста в интернете
ПРОЕКТ № 33: Узнайте свой арендованный IP-адрес
ПРОЕКТ № 34: Является ли IP вашего устройства публичным или частным?
ПРОЕКТ № 35: Поиск информации в DNS
12. Всемирная паутина
Обзор Всемирной паутины
Языки Всемирной паутины
Веб-браузеры
Веб-серверы
Выводы
ПРОЕКТ № 36: Исследование трафика HTTP
ПРОЕКТ № 37: Запуск собственного веб-сервера
ПРОЕКТ № 38: Возврат HTML с вашего веб-сервера
ПРОЕКТ № 39: добавление CSS на ваш сайт
ПРОЕКТ № 40: Добавьте JavaScript на свой сайт
13. Современные вычислительные технологии
Приложения
Виртуализация и эмуляция
Облачные вычисления
Невидимый веб и темный веб
Биткоин
Виртуальная и дополненная реальность
Интернет вещей
Выводы
ПРОЕКТ № 41: Использование PYTHON для управления схемой торгового автомата
Приложение А
Ответы на упражнения
Приложение В
Технические средства
Покупка электронных компонентов для проектов
Питание цифровых схем
Поиск и устранение неисправностей в электронных схемах
Raspberry Pi