计算机基础

硬件基础

CPU 的位宽：一次能计算多少字节数据

32 位 CPU 一次可以计算 4 个字节；
64 位 CPU 一次可以计算 8 个字节；
32 位 CPU计算 64 位数字的加减结果，需要分高低位分别进行，64 位可以一次性完成
32 位 CPU 最大能操作 4GB 内存，装多了多余
由于大部分情况下计算的数额不超过 32 位数字，所以 32 位 CPU 和 64 位 CPU 的差别不大，大于的时候才能体现线路位宽：数据传输链路在一个时钟周期内，能够并行传输的二进制位数（bit）
一般和 CPU 位宽对齐，如果位宽为 1，就是串行传输软件位数：指令是 64 位还是 32 位的
32 位指令在 64 位机器上执行，需要兼容机制
64 位指令在 32 位机器上执行很难，因为 32 位寄存器存不下 64 位指令
操作系统其实就是一种软件，位数和软件位数等价

计算机存储

CPU 寄存器->CPU Cache（L1->L2->L3）->内存->硬盘从左到右，速度越来越慢，单价越来越低，可存储容量越来越大，读取优先级越来越低由于数据读取有时空局限性，那么提高 CPU 缓存命中率就可以降低读取的时间，加快程序运行速度

遍历数组时，按照内存布局顺序访问。
先排序再遍历比先遍历再排序要快（分支预测）

中断是什么？

中断是一种异步的事件处理机制，操作系统收到了中断请求，会打断其他进程的运行，响应中断请求的响应程序，

处理期间关闭中断响应，其他中断可能会因此丢失；
中断处理程序，要尽可能快的执行完，降低对其他进程、中断的影响。
硬中断：直接处理硬件请求，一般会处理时暂时关闭中断请求，主要负责处理跟硬件紧密相关或者时间敏感的事情。
- 主要是负责耗时短的工作，特点是快速执行，硬中断（上半部）是会打断 CPU 正在执行的任务
软中断：由内核触发，用来延迟处理上半部未完成的工作，一般以「内核线程」的方式运行。
- 通常都是耗时比较长的事情，特点是延迟执行；每个CPU一个软中断内核线程
- 一般软中断包括了 10 个类型，分别对应不同的工作类型，比如 NET_RX 表示网络接收中断，NET_TX 表示网络发送中断、TIMER 表示定时中断、RCU 表示 RCU 锁中断、SCHED 表示内核调度中断。
- 每个 CPU 核心都对应着一个内核线程。

为什么负数要用补码表示？

如果用原码
- -1:1000,0001
- 2:0000,0010
- -1+2:1000,0011 = -3
- 结果不符合预期，需要特殊处理负数
如果用补码
- -1:1111,1111
- 2:0000,0010
- -1+2:0000,0001 = 1
- 符合预期

十进制与二进制的转换

整数部分：「除 2 取余法」。
小数部分：「乘 2 取整法」。
- 得到的整数部分作为当前的二进制的一位（二进制从小数点后一位开始）
- 所以可能出现无限循环，而计算机资源有限，只能近似，因此有精度缺失，因此小数相加不可预期（0.1+0.2不等于0.3）
- 计算机存储方式：符号位|指数位|尾数