信息存储
大部分计算机使用8位的块（或者字节）来作为最小的可寻址的存储器单元。机器级程序将存储器视为一个非常大的字节数组，称之为虚拟存储器。存储器中的每一个字节由唯一的一个地址（address）来标识，所有可能地址的集合称之为虚拟地址空间（virtual address space）
字数据大小
每台计算机都有一个字长 (word size), 指明指针数据的标称大小 (nominal size) 因为虚拟地址是以这样的一个字来编码的，所以字长决定的最重要的系统参数就是虚拟地址空间的最大大小。也就是说，对于一个字长为w位的机器而言，虚拟地址的范围为 O~2^w-1,程序最多访问2^w个字节。
寻址和字节顺序
跨越多字节的程序对象，我们必须建立两个规则：这个对象的地址是什么，以及在内存中如何排列这些字节。在几乎所有的机器上，多字节对象都被存储为连续的字节序列，对象的地址为所使用字节中最小的地址。例如，假设 个类型为 int 的变量 的地址OxlOO, 也就是说，地址表达式 &x 的值为 OxlOO 。那么，（假设数据类型 让为 32 位表示） 节将被存储在内存的 Ox1OO Ox1O1 Ox102 Ox103 位置。
排列表示一个对象的字节方法：
小端法：从低有效字节到高有效字节的顺序存储对象
大端法：从高有效字节到低有效字节的顺序存储对象
C中的移位运算
向左移位运算：右端补0
向右移位运算包含两种形式：逻辑移位（左端补0）和算数移位（左端补最高有效位）
整数表示
无符号数编码
补码编码
有符合数和无符号数的转换
保持位的值不变，改变解释位的方式
扩展一个数字的位表示
截断数字
整数运算
乘法
乘以2的幂
在大多数机器上，整数乘法指令相当慢，需要 10 个或者更多的时钟周期，然而其他整数运算(例如加法、减法、位级运算和移位)只需要 1 个时钟周期。因此，编译器使用了一项重要的优化，试着用移位和加法运算的组合来代替乘以常数因子的乘法。
除以2的幂
在大多数机器上，整数除法要比整数乘法更慢——需要 30 个或者更多的周期。除以 2 的幂也可以用移位运算右移来实现，无符号和补码数分别使用逻辑移位和算术移位来达到目的。
浮点数
IEEE浮点表示
用 V = (-1)^sM2^E 的形式来表示一个数：
符号(sign) s决定这个数是负数(s=1)还是正数(s=0)，对于数值 0 的符号位解释作为特殊情况处理。
尾数(significand) M 是一个二进制小数，它的范围是 1 ~ 2 - ε，或者是 0 ~ 1 - ε。
阶码(exponent) E 的作用是对浮点数加权，这个权重是 2 的 E 次幂(可能是负数)
将浮点数的位表示划分为三个字段，分别对这些值进行编码：
一个单独的符号位 s 直接编码符号 s。
k 位的阶码字段 exp = e(k-1)…e(1)e(0) 编码阶码 E。
n 位小数字段 frac = f(n-1)…f(1)f(0) 编码尾数 M，但是编码出来的值也依赖于阶码字段的值是否等于 0。
被编码的值的不同情况
规格化
非规格化
当阶码域为全 0 时，所表示的数是非规格化形式。在这种情况下，阶码值是 E=1-Bias, 而尾数的值是 M=f, 也就是小数字段的值，不包含隐含的开头的 1 。
舍入
因为表示方法限制类浮点数的范围和精度，浮点运算只能近似地表示实数运算。因此，对于值 x，我们一般采用一种系统的方法，能够找到“最接近的”匹配值，这就是舍入运算的任务。
常见的舍入方式有：向偶数舍入、向零舍入、向下舍入、向上舍入
向偶数舍入方式采用的方法是：当舍入位后的数是位于中间值时，它将数字向上或者向下舍入，使得结果的最低有效数字是偶数。因此，这种方法将1.5美元和2.5美元都舍入成2美元。
向偶数舍入法能够运用在二进制小数上。我们将最低有效位的值0认为是偶数，值1认为是奇数。一般来说，只有对形如XX…X.YY…Y1OO…的二进制位模式的数，这种舍入方式才有效，其中X和Y表示任意位值，最右边的Y是要被舍入的位置。