为什么Raspberry Pi需要操作系统才能运行？

Question

我刚刚接触电子世界。我只是在寻找Raspberry Pi，因为我想对它进行研究，但我发现每个人都在Raspberry Pi上首先安装操作系统。我一直在研究 PICs（16f）和 Arduino 电路板，它不需要我只是编写代码并在电路板上烧录我可以用Raspberry做这个吗皮？

我们不能只使用IDE在python中编程Raspberry Pi而不是安装操作系统吗？请解释我是否对Raspberry Pi做了一些错误。

Answer 1

长话短说，Pi在硬件方面太复杂，没有操作系统（绝大多数任务，无论如何）。

operating system本质上是您的程序工作的环境。它提供了使用和管理硬件，中断，存储（包括文件系统），I / O等的标准化方法。更重要的是，它在这些任务中执行所有非任务特定的繁重任务。所以，你自己只需要实现特定于任务的逻辑。

如果没有操作系统，您必须将所有功能（或者更确切地说，您的任务特定逻辑所需的部分功能）包含在您的程序中（称为＆＃34;裸骨＆＃ 34;编程环境）。如果硬件足够简单和统一（例如微控制器的特定型号），那就很容易了。但是，如果操作硬件的任务足够复杂和/或您需要支持许多不同的硬件配置，那么每次手动实现所有这些都变得太费力了。

例如，您说您想用Python编写程序。

Python程序并不存在于真空中。它由Python解释器运行 - 需要已经安装在系统上，以便您可以将程序提供给它。同样，解释器本身也是针对特定环境编写的。例如。 CPython使用C standard library。该库反过来可以将工作委托给它被编写的任何环境 - 例如system calls特定操作系统。最后，由系统CPU运行的操作系统以特定硬件环境设计的任何方式与外围设备交互（I/O ports, memory-mapped I/O，各种标准化I / O协议（如SATA）它通常包括在设备中读取和写入硬件寄存器以及处理来自它们和CPU本身的中断;现在通常使用DMA进行大量数据传输，这是一个OS逻辑仍然需要设置的会话。）< / p>

因此，如果您在没有操作系统的情况下开始工作，那么您首先需要自己实现任何这些层，这些层可以在Pi裸机环境中运行 - 所有这些只是为了运行一个简单的Python程序。您可以查看Raspberry Pi Bare Bones - OSDev Wiki以了解体验是什么样的。

Answer 2

Raspberry pi基本上是一台电脑。它不是微控制器，因此它与arduino不同。要使用raspberry-pi完成微控制器的工作，您只需要布线模块就可以免费下载。但是树莓派比微控制器更大，因此用它来控制多个微控制器是明智的。

Answer 3

Raspberry pi更复杂，带有微处理器，内存和GPU。它就像一台成熟的计算机，基本上它需要一个操作系统来管理所有不像Arduino这样的微控制器。