编码：隐匿在计算机软硬件背后的语言
1-4章
morse编码：
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简单且短促的编码，被分配给字母表中使用频率较高的字母。
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先有morse编码，再有SOS这个编码序列。
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解码morse编码时，可以通过分类的方式加快解码的查询（按照数量分类），之后可以根据该分类的方式画出解码图。
布莱叶盲文：
- 一个码字表示一个字母，字母与字母之间用一小块空白隔开，单词之间用大块空白隔开
- 二级布莱叶盲文（带信息压缩）：用一个码字表示一个单词，或者多个字母的组合。同时包括转义字符
5-8章
电报的演进：
- 电报由发送器和接收器组成，构成一个回路，发送器通过开关控制，接收器由电磁铁控制一只钢笔，通过笔的弹起和落下，在纸上画出点和划。
- 发现没有必要画在纸上，通过听声音就足够了，弹起和落下碰撞其他物体就能发出声音。这就是电视上看到的电报机的工作原理，通过“滴滴嗒嗒”的声音传递信息
继电器：本质是一个开关，但这个开关的闭合和断开是由电流来控制的
表示较大的数字的时候，为什么要加逗号？让阅读的人马上能知道表示的意思，而不是先判断有多少位。给出二进制表示的时候，通过符号分隔对阅读也有好处。
9-10章
条形码是一串二进制数，黑色是1，白色是0，根据黑色/白色的宽度确定连续1/0的个数。它由一个数字系统符、编码、模校验数组成。编码部分有左、中、右三条护线，左边护线帮助扫描仪定位，中间护线用于校验、右边护线用于实现反向扫描。在左中和中右之间有多组编码，两个垂直条纹代表了一组编码，一组编码包括7个比特位，对应一个数字，7个比特位可以实现奇偶校验。左中之间的编码以0开头1结尾，中右之间的编码以1开头0结尾，左中之间的编码是中右之间编码的反码。
物品的价格不是在编码中，而是编码与价格有对应关系，通过检索得到的。
11-12章
与门、或门、反向门可以通过继电器实现，与非门（与门+反向器），或非门（或门+反向器），缓冲器（用继电器放大信号）。与非门的等价形式是带两个反向输入的或门，或非门的等价形式是带两个反向输入的与门，可以用德摩根定律推出。
2-4译码器：输入2个二进制位，各种组合表示4个不同的值
半加器：2个二进制数的同一位相加，和的结果可用异或门实现，进位结果可用与门实现
全加器：2个二进制数的同一位相加时，由于进位的存在，需要对3个二进制数进行加法计算。可通过2个半加器和一个或门连接而成
8个全加器可实现8位加法器，2个8位加法器级联可得到16位加法器
13章
为什么要有反码？
考虑十进制减法，比如253-176，直接做的话需要借位，可以通过先加后减的方式实现无需借位。原式转化为253-176+999+1-1000，先做999-176，再做剩下的。如果是176-253，这样转化后还是需要借位，可以转化为176-253+999-999，先做999-253，再加上176，最后让999-前面的结果，加上负号就是最终的结果。
对于二进制减法，比如把上面的式子转化为二进制减法，可以转化为11111101-10110000+11111111+1-100000000，其中11111111-10110000的结果就是对10110000取反。如果是176-253，也是类似的思路。反码就是为了服务无符号减法
为什么要有补码？
补码是一个循环的排列，比如我们要表示-500～499之间的数，可以用0～1000来表示，而无需引入负号。排列为500, 501,..., 998, 999, 000, 001,..., 498, 499。其中500代表-500，501代表-499，999代表-1，999+1后将溢出位舍去变为0。
三位负数转化为10的补码，只需要用999减去它再加上1。再用999减去结果后加上1，可得到负数对应的正数。
对于二进制来说，负数转化为2的补码，即用最大值减去它，而这等价于它的反码，然后结果加上1，这就是补码=反码+1的原因。
8位二进制补码排列：10000000, 10000001, ..., 11111111, 00000000,..., 01111110, 01111111。
14章
振荡器：输入取反作为输出，同时输出再次作为输入。可以用继电器实现，与继电器相关的金属簧片作为开关，簧片不断地跳动导致电路随之连通或断开。
触发器：可以保持信息，即“记住”某些信息。
- R-S触发器，可以记住哪个输入端的最终状态是1。
- 电平触发的D型锁存器（也称为1位存储器），利用时钟指示什么时候保存数据。
- 边沿触发器：时钟从0跳变到1的瞬间，数据端的输入会影响到边沿触发器的输出。边沿触发的D型触发器可由两级R-S触发器构成。
把边沿触发器串联起来可以实现计数器，因为一个边沿触发器的输出频率是输入频率的二分之一，通过将三个边沿触发器串联可实现计数16。还有更先进的计数器是并行（同步）计数器，它的所有输出是在同一个时刻改变的。
16章
在RAM中，地址是按照字节划分的。计算机指令包括操作码、操作地址。一般操作码后面跟着操作地址（Halt操作码表示停止，因此后面不跟操作地址），通过操作地址找到操作数。
机器语言是能够被处理响应的操作码（比如Load指令的代码是10h）。
汇编语言是全数字的机器语言和指令的文字描述的一种结合体（Load指令记为LOD，使用方式为LOD A, [1005h]，表示把1005h地址的字节加载到累加器中）。汇编指的是将汇编语句转换成对应的机器语言。
18章
操作系统是32位，表示处理器数据通路宽度只有32位，每次做加、减运算时，它只能处理32位二进制数。如果二进制数是64位，那么需要分成高字节和低字节两部分，再进行操作。
21-25章
计算机上有多个电路板，电路板之间通过总线（bus）通信。可以认为总线是数字信号的集合，包括地址信号、数据输入信号、数据输出信号、控制信号。
直接存储器访问（Direct Memory Access，DMA）。通常情况下，所有读写内存的操作都是由CPU来完成的，但采用了DMA后，其他设备可以不通过CPU而获得总线的控制权，进而直接对内存进行读写。
二进制文件占用空间比文本文件占用空间少的原因：假设要保存100这个数，在二进制文件中保存为100对应的二进制，一个字节就够了；而在文本文件中保存为1、0、0这三个ASCII对应的二进制，需要三个字节。
定点数：小数点的位置总是在数的某个特定位置，比如位于两位小数之前。如果程序用到的数字不会大到超过预定的存储空间，并且这些数的小数位不会很多，那么使用定点数是一个很好的选择。可以用于精确的小数计算。
浮点数：通过使用指数使得小数点的位置不固定的。分为4个字节的单精度和8个字节的双精度格式。
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单精度：【s=1位符号位】+【e=8位指数】+【f=23位有效数】。因为规范化的有效数的小数点左边有且仅有一个1，因此在IEEE浮点数标准中没有为这一位分配存储空间，23位存储的是有效数的小数部分。因此精度是24位。8位指数部分的取值范围是0～255，称为偏移指数，需要减去偏移量127。
如果e的取值范围是1～254，则对应的小数为 \((-1)^s * 1.f * 2^{(e-127)}\)。
如果\(e=0\)且\(f=0\)，则该数为0。
如果\(e=0\)且\(f\neq0\)，则该数是合法的，但不是规范化的。这类数可以表示为\((-1)^s * 0.f * 2^{-127}\)
如果\(e=255\)且\(f=0\)，则该数为无穷大或者无穷小，取决于符号位s的值。
如果\(e=255\)且\(f\neq0\)，则该数被解释为“不是一个数”（NaN），用来表示未知的数或非法操作的结果。
单精度浮点数的精度为 \(\frac{1}{2^{24}} = \frac{1}{16777216}\) ，这意味着16777216和16777217将表示成同一个数，且处于这两数之间的所有数都将被表示为同一个数。
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双精度：【s=1位符号位】+【e=11位指数】+【f=52位有效数】。如果e的取值范围是1～2046，则对应的小数为 \((-1)^s * 1.f * 2^{(e-1023)}\)。其他情况和单精度的规则相同。精度为\(\frac{1}{2^{53}} = \frac{1}{9007199254740992}\)。
无损压缩和有损压缩的区别：无损压缩指压缩过程可逆，从压缩文件中恢复原文件；有损压缩过程是不可逆的，在压缩过程中丢弃了部分原始数据。
