第一章對計算機做了個總體的介紹
接下來是深入講解每個部分
本章研究在計算機上如何表示數字和其他形式的數據的基本屬性
以及計算機對這些數據執行操作的屬性
這章我只是簡單的過一下
下一章 程序的機器級表示 會非常詳細
苦心人、天不負，臥薪嚐膽，三千越甲可吞吳
2.信息的表示和處理
現代計算機存儲和處理的信息以二值信號表示，二進制數字或稱爲位(bit)
當構造存儲和處理信息的機器時，二進制值工作得更好
二值信號能夠很容易地被表示，存儲，傳輸
孤立的講，單個的位不是非常有用，把位組合在一起，再加上某種解釋
即賦予不同的可能位模式以含義，我們就能夠表示任何有限集合的元素
研究三種最重要的數字表示
無符號(unsigned)編碼基於傳統的二進制表示法，表示大於或者等於零的數字
補碼(two’s-complement)編碼是表示有符號整數的最常見的方式，有符號整數就是正/負數字
浮點數(floating-point)編碼是表示實數的科學計數法的2爲基數的版本
計算機用這些不同的表示方法實現算數運算
計算機的表示法是用有限數量的位來對一個數字編碼
結果太大以至不能表示時，某些運算就會溢出(overflow)，溢出會導致令人吃驚的結果
大量計算機的安全漏洞都是由於計算機算數運算的微妙細節引發
2.1信息存儲
大多數計算機使用8位的塊，或者字節(byte)，作爲最小的可尋址的內存單元
而不是訪問內存中單獨的位
機器級程序將內存視爲一個非常大的字節數組，稱爲虛擬內存(virtual memory)
內存的每個字節都由一個唯一的數字來標識，稱爲它的地址(address)
所有可能的地址集合就稱爲虛擬地址空間(virtual address space)
這個虛擬地址空間只是一個展現給機器級程序的概念性映像
實際的實現是將動態隨機訪問存儲器(DRAM)、內存、磁盤存儲器等，操作系統軟件集合結合起來，爲程序提供一個看上去統一的字節數組
每個程序對象都可以簡單地視爲一個字節塊，而程序本身就是一個字節序列
2.1.1十六進制表示法
一個字節由8位組成，二進制表示法中，值域是00000000~11111111
用16進制書寫，一個字節的值域是00~FF
2.1.2字數據大小
每臺計算機都有一個字長(word size)，指明指針數據的標稱大小(nomimal size)
虛擬地址是以這樣的一個字來編碼的，所以字長決定的最重要的系統參數就是虛擬地址空間的最大大小
一個字長爲x位的機器而言，虛擬地址的範圍爲2^x – 1，程序最多訪問2^x個字節
大多數64位機器也可以運行爲32位機器編譯的程序，這是一種向後兼容
64位機器編譯的程序，只能在64位機器上運行
因此，區分”32位程序”或“64位程序”時，區別在於程序是如何編譯的
而不是其運行的機器類型
計算機和編譯器支持多種不同方式編碼的數字格式，如不同長度的整數和浮點數
許多機器都有處理單個字節的指令，也有處理2字節，4字節或者8字節整數的指令
還有些指令支持表示爲4字節和8字節的浮點數
有些數據類型的確切字節數依賴於程序是如何被編譯的
整數或者爲有符號的，即可以表示負數，零和正數
或者爲無符號的，即只能表示非負數
注：關於有符號，無符號 我會補一個章節來詳解
2.1.3尋址的字節順序
對於跨越多字節的程序對象，必須建立兩個規則：
1.這個對象的地址是什麼
2.在內存中如何排列這些字節
幾乎在所有的機器上，多字節對象被存儲爲連續的字節序列
對象的地址爲所使用字節中最小的地址
假設一個類型爲int的變量x的地址爲0x100，那麼x的4個字節將被存儲在內存的
0x100、0x101、0x102、0x103位置
許多比較新的微處理器是雙端法(bi-endian)，也就是可以把它們作爲大端或者小端的機器運行
2.1.4表示字符串
C語言中字符串被編碼爲一個null(值爲0)字符結尾的字符數組，每個字符都由某個標準編碼來表示，最常見的是ASCLL字符碼
2.1.5表示代碼
發現指令編碼是不同的，不同機器類型使用不同的且不兼容的指令和編碼方式
即使是完全一樣的進程，運行在不同的操作系統上也會有不同的編碼規則
因此，二進制代碼是不兼容的
計算機系統的一個基本概念就是，從機器的角度來看，程序僅僅只是字節序列
機器沒有關於原始源程序的任何信息，除了有些用來幫助調試的輔助表以外
2.1.6布爾代數簡介
邏輯值TRUE (真) 邏輯值FALSE (假)
and & 與運算。
相同位的兩個數字都爲1，則爲1；若有一個不爲1，則爲0。
or | 或運算。
相同位只要一個爲1即爲1。
xor ^ 異或運算。 真(1) 假(0)
真⊕假=真
假⊕真=真
假⊕假=假
真⊕真=假
2.1.7C語言中的位級運算
2.1.8C語言中的邏輯運算
2.1.9C語言中的移位運算
針對參數x的值，豎着看
2.2整數表示
本節中描述兩種用位來編碼整數的兩種不同的方式
一種只能表示非負數
一種能夠表示負數、零、正數
本節中描述兩種用位來編碼整數的兩種不同的方式
一種只能表示非負數
一種能夠表示負數、零、正數
2.2.1整型數據類型
C語言支持多種整型數據類型—表示有限範圍的整數
爲這些不同的大小分配的字節數根據程序編譯爲32位還是64位而有所不同
關於無符號有符號數，數據寬度
摘取：滴水逆向三期教程
在計算機中，受硬件的制約，數據都是有長度的(稱爲數據寬度)
關於有符號，無符號的概念，計算機不知道什麼是有符號，無符號
這是由使用者來定義的，你把它當成什麼看
無符號數：
0 1 2 3 4 ……. FF
有符號：
正數： 0 ……7F
負數：80 …… FF
無符號數，全是正整數和零
有符號數，負數，零，整數，如圖的左半球爲負數，右半球爲正整數和0
都說最高位爲1，代表的是負數，是在有符號數的情況下
如圖 8F – FF ，的二進制位最高位都爲1
32位和上邊的概念一樣，只不過能存儲的空間更大
邏輯運算
電路圖表示的非常有意思！
計算機是如何計算2+3的
首先兩個容器保存2和3的二進制數值
0010
0011
首先進行異或運算，得到結果0001，保存在一個容器裏
然後進行與運算，得到結果0010，左移1位爲0100 發現位全不是0，繼續運算
將上邊異或出來的結果，和左移的結果0100 進行異或運算
從我們眼觀來看，已經計算出正確結果了，但是計算機並不知道這是正確結果
然後又進行一層與運算，得到結果0000 左移一位 還是0000 就知道已經計算出正確結果了
原碼反碼補碼
原碼
最高位爲符號位，其餘各位爲數值本身的絕對值
反碼
正數：反碼與原碼相同
負數：符號位爲1，其餘位對原碼取反
補碼
正數：補碼與原碼相同
負數：符號位爲1，其餘位對原碼取反加1
正數都一樣
負數：補碼
-1
原碼：1 0 0 0 0 0 0 1
反碼：1 1 1 1 1 1 1 0
補碼：1 1 1 1 1 1 1 1
-6
原碼：1 0 0 0 0 1 1 0
反碼：1 1 1 1 1 0 0 1
補碼：1 1 1 1 1 0 1 0
-1，-6的十六進制分別爲
FF — 1111 1111
FA — 1111 1010
由此可見，負數是以補碼的形式