深入理解计算机操作系统（2.1.1、2.1.2）

素颜马尾好姑娘i 2022-06-11 08:13 158阅读 0赞

## 信息存储 ##

计算机中字节（8位二进制）是最小的内存单位，意思就是小于8位二进制的表示都是没有意义的。内存中每个字节都有唯一的数字来表示，称为地址。

## 2.1.1十六进制表示法 ##

由于二进制表示比较冗余，而十进制转化二进制又比较麻烦，所以就有了十六进制。  
十六进制以0x开头，使用字符“0-9”和“A-F”来表示。  
一位十六进制数表示四位二进制数，因为一位16进制数最大能表示15，而四位二进制数最大值是15，所以就用四位二进制数表示一位十六进制数。  
这一节主要说了16进制和二进制之间的转换，下面举个例子来理解。  
十六进制转二进制：  
十六进制数：0x4C  
4 C  
0100 1100  
转换成二进制：01001100  
0x4C转换成十进制：4\*16+12 = 76  
01001110转换成十进制：2^6+2^3+2^2 = 64 + 8 + 4 = 76

二进制转十六进制：  
给定一个二进制数转成十六进制，可以按每四个一组来分。如果二进制位数不是4的倍数，最左边一组可以少于4个，前面补0，所以划分时从右边开始划分。

二进制数：1100111101  
11 0011 1101  
补0之后变成：  
0011 0011 1101  
3 3 D

十六进制数：0x33D

## 2.1.2字数据大小 ##

这一节的主要内容就是字长以及32位和64位机器。  
每台计算机都有一个字长，指明指针数据的标称大小。（这个概念暂时没理解，但是因为指针指向的是一个地址，所以这个大小我个人认为是指针的大小）

前面2.1中提到每个字节都有一个唯一的数字来标识，这个数字就是字长。所以字长的大小就决定了计算机支持的内存集合大小。平时大家经常说的32位的电脑最大支持4G的内存就是这里来的。32位机器指的字长为32位，那么可表示的最大的数字就是2^32-1，那么内存地址的集合就是0~2^32-1，所以最大可支持的内存空间就是2^32-1字节。

C语言的一些数据类型在32位和64位机器上占用的字节数不相同，所以一个程序如果是按照64位机器编译的，那么改程序则不能在32位机器上运行，反之则可以，因为64位机器是向下兼容的。书中还强调了，“32位程序”和“64位程序”区别是在于该程序是如何编译的，而不是其运行的机器。例如：linux>gcc -m32 HelloWorld.c和linux>gcc -m64 HelloWorld.c，后者编译的程序就只能在64位机器上运行。

![C语言中32位和64位的数据类型][C_32_64]

后来为了避免依赖编译器编译，ISO C99引入了一类数据类型，其数据大小是固定的，不随编译器和机器设置而变化，例如int32\_t和int64\_t就表示占用的字节分别为4个和8个，这样程序的可移植性就变高了。

## 总结 ##

如果有不理解的地方或者认为我理解的不正确的，可以留言一起交流讨论，我会持续更新后面的章节。

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