ISA

简介

什么是指令集架构？

指令集体系结构（ISA）是计算机抽象模型的一部分，它定义了软件如何控制 CPU。ISA充当硬件和软件之间的接口，指定处理器能够做什么以及如何做。

ISA 是用户能够与硬件交互的唯一途径。它可以被视为程序员手册，因为它是机器的一部分，对汇编语言程序员、编译器编写者和应用程序程序员来说都是可见的。

ISA 定义了：支持的数据类型、寄存器、硬件如何管理主存、关键功能（如虚拟内存）、微处理器可以执行的指令以及多个 ISA 实现的输入/输出模型。ISA 可以通过添加指令或其他功能，或者通过添加对更大地址和数据值的支持来扩展。

参考：

GLOSSARY-Instruction Set Architecture (ISA)

LCSO-What is instruction set architecture

为什么需要了解ISA？

从定义我们知道 ISA 是软件与硬件之间沟通的桥梁，是 CPU 厂商提供给我们的支持的功能说明，软件程序实际执行还是会回归到硬件、回归到 CPU，汇编程序经汇编器生成的机器指令也都必须符合特定平台的 ISA 规则才能执行。如上所述，了解 ISA 可以帮助我们更好的理解编译器的输出，编写更高效的代码。我们可以把 ISA 看作是所有编程语言的始祖，是所有程序员应必备的开发手册。

分类

ISA 指令集主要分为两种类型：复杂指令集 CISC（Complex Instruction Set Computer）、精简指令集 RISC（Reduced Instruction Set Computer）

CISC 指令集内部执行时会被拆分为更细粒度的指令执行，提供的功能也更加定制化、强大，可能一条指令就能实现复杂的操作，RISC 则更加精简。

Characteristics of RISC

1. Relatively few instructions.

2. Relatively few addressing modes.

3. Memory access is limited to load and store instructions.

4. All operations are done within the registers of the CPU.

5. Fixed-length, easily decoded instruction format.

6. Single-cycle instruction execution.

7. Hardwired rather than microprogrammed control.

8. A relatively large number of registers in the processor unit.

9. Use of overlapped register windows to speed-up procedure call and return.

10. Efficient instruction pipeline.

11. Compiler support for efficient translation of high-level language programs into machine language programs.

Characteristics of CISC

1. A larger number of instructions – typically from 100 to 250 instructions

2. Some instructions that perform specialized tasks and are used infrequently

3. A large variety of addressing modes – typically from 5 to 20 different modes

4. Variable-length instruction formats

5. Instructions that manipulate operands in memory

RISC 阵营的典型代表是ARM，CISC 阵营的典型代表是Intel

有关这两种类型之间的详细对比，参考：Difference Between RISC and CISC

要选择一个平台进行深入了解的话，这里推荐 Intel 平台，因为 CISC 类型提供的指令功能更加强大，加上 Intel 目前也较为常用，这样可以通过 Intel 平台提供的开发手册进行详细分析。

Intel开发手册下载：Intel® 64 and IA-32 Architectures Software Developer Manuals

汇编语言简介

面对一堆只有 0 和 1 的代码，机器语言程序的编写既繁琐又不容易理解、维护，因此为了方便开发，降低理解难度，发展出了汇编语言，以助记符的形式提升开发效率。我们可以将汇编语言看作一张映射 Hash 表，汇编器实际做的工作就是将助记符与具体机器指令之间进行对应、转换。

站在 CPU 的角度，我们可以想象 ISA、汇编程序 无非都是操作的 CPU 和 内存，CPU提供控制、计算的作用，内存 则是 CPU 的数据来源。一条计算机指令，包括了要操作的目的、要操作的对象，分别对应指令中的 操作码 和 操作数。对数据的操作指令会有以下一些类型：

1. 移动：内存 -> CPU、CPU -> 内存

2. 运算：+、-、*、/

3. 移位、逻辑运算

4. ……

汇编语言中的操作码包括 mov、add、sub 等命令，同时我们需要知道操作内存时候具体的大小，内存寻址的最小单位是 1 byte，以 mov 举例，movw、movl、movq 分别对应 2、4、8 个字节的内存空间移动操作。

C语言的引入

汇编语言的使用，要求开发人员熟悉内存操作的具体单位、并且需要知晓 CPU 中寄存器的分类、应用细节，对程序员要求较高，开发也不方便。因此在汇编的基础上，又进行一次抽象，屏蔽掉诸多细节，让语言符合人类的认知。

设计这样一门语言，具体包括如下需求要点：

1. 设计类型系统，屏蔽对内存单元大小的访问；

2. 定义符号，抽象对数据的操作，比如使用 +、-、*、/ 来替换具体操作指令；

3. 添加语言自身的特性。

这些设计需求，就是汇编语言上层更高级语言的由来，而基于此，C语言完成了对汇编语言最纯粹的抽象：实现了自己的类型系统，定义了支持的符号，并没有自己其他任何的特性。

小结

本篇重点介绍了 ISA 的概念以及分类，同时基于此介绍汇编语言、C语言的由来，知其所以然，才能更好地去学习、掌握上层的语言。

最近阅读了《吴军阅读与写作讲义》这本书，书中总结了阅读与写作的方法论，并结合一些文学经典进行实践练习展示。开宗明义，书中开头说明了语文在生活中的实际应用可以总结为读和写、听和说、观察与视觉表达三个方面，本书重点阐述了前两个方面的内容，诚如书名，阅读与写作更是其中的重点。

阅读-理解他人

阅读理解

和《如何阅读一本书》中所描述的一致，我认为最重要的一点是要读者有自己的意识、主动地去阅读，具体操作首先就是提问，将“内容”转换为“信息”。类似于计算机中编译原理的概念，我们要完成一本书的基本阅读，首先就是要实现这种信息转换，也就是常说的阅读理解：“读懂作者的意思，是阅读；完成形象的重构，是理解”。

那具体要提哪些问题呢，概括来讲也就是常说的那 7 个wh问题：when（时间）、where（地点）、who（人物）、what（是什么）、how（怎么发展）、why（为什么）、which（哪一个，用于对比观点）。阅读理解的过程，就是讲书中内容转换为这些问题的信息表。《如何阅读一本书》中更是给出了更加详细的问题清单，如果不知道如何入手剖析一本书，可以从提问题开始！

深层阅读

当然除了内容上的掌握之外，我们也可以从优秀作者的作品当中学习其他方面的技巧：

1. 结构；

2. 描写手法；

3. 比喻；

4. 用词用语；

5. 语气。

从这些方面更深层次的理解作品，结构层面我们可以理解为内容的骨架，我们不仅要掌握书中讲了些什么，也更关注书中的内容是如何组织的，骨架结构直接的联系性，这样更能接近作者，结构方面也是需要在我们进行写作时首先要搭建出来的，就像一个建筑一样，首先设计师们确定了建筑的结构才能进行施工。

对于更深层一些的阅读：通过作品去了解作者，去了解当时的时代。比如一些文学作品中，作者虽然描写的是一个故事，但都有着作者自己的影子，表达着自己的思想。举个书中的例子，李商隐的《锦瑟》其实就描述了自己的生平的苦闷与无奈：

锦瑟无端五十弦，一弦一柱思华年。

庄生晓梦迷蝴蝶，望帝春心托杜鹃。

沧海月明珠有泪，蓝田日暖玉生烟。

此情可待成追忆，只是当时已惘然。

现在看来这首诗其实就是作者对自己一生的总结，结合作者的生平，再到我们自身，其实我们更容易理解这首诗中的含义（关于作者的生平介绍可以参看《吴军阅读与写作讲义》书中的介绍），同时也更能够感同身受，也许这就是阅读的意义：理解他人，知道我们在这个世上并不孤独。

反思自己，其实这首诗其实上学时候就学过，但当时真的只是临时背住了而已，怎么会有那种 “已惘然” 的同感呢？

再来看另一篇《兰亭集序》，我们都知道它是王羲之非常有名的书法作品，但往往忽视了它的内容。这篇文章我们也基本都学过，内容大家可以很容易搜索到，如果我们认真了解了这篇文章的内容，其实也能引起我们很大的共鸣……

兰亭集序是为《兰亭集》写的一篇序言，这么多年过去了，整本《兰亭集》没有流传下来，却只流传这了这篇序，它到底写了什么呢？

首先就是1/3的内容描写了作者出游的景色，2/3发表了作者自己的观点：我们总是感叹与好友欢聚的时光短暂，不只不觉中就到了暮色，到了分别时分，不面让人怅然，因此联想到人生的短暂，然后便是人类在宇宙视角下的渺小。

可见古人描写的内容与我们现在经常思考的话题很多都非常一致呀，古人流传下来的作品当中，多少也都会有值得我们借鉴的内容。

写作-表达自己

写和说是有很大不同的，《吴军阅读与写作讲义》书中比对说明了这些不同点，同时印象深刻的是围绕如何让我们从害怕写到天天想写这一话题展开的内容：

1. 随便找一个新鲜有趣的主题去写；

2. 突出主题；

3. 形成具有动感的故事；

4. 让读者产生共鸣；

5. 形成自己的风格。

此外，书中不仅讲了通用的写作技巧，同时也针对不同的写作场景描述了具体的方式方法。包括日记、邮件、简历、报告等。

小结

沟通是我们每个人绕不过去的一道坎，沟通能力的强弱也影响着我们的生活，书中提到“大语文”的概念，我想沟通其实也在这个范畴内，数理化我们可能学完不会用到，但始终还是要和别人、和自己打交道的，理解他人、表达自己，还需多多练习呀！

回到这本书，诚如书名，内容主要就是详细、系统地讲了阅读的方法。我关于阅读的方法和技巧，以前多多少少都有些了解，比如快速阅读（检视阅读）、5W总结法等，但始终没能形成系统的方法论，更是很少贯彻执行具体的方法。在阅读之前，如果我们已经掌握了系统的阅读规则、技巧，可以更好的帮助我们阅读的效果。

在内容结构上，系统、深入、逻辑性强是这本书的优点，缺点的话，因为内容比较长、同时主要介绍的是方法，加之翻译的原因，阅读起来还是有些不顺畅、枯燥，要想很好的掌握并应用在自己实际的阅读过程中，还是需要下很多功夫，这里把这本书中讲解的内容做些整理、摘要。

阅读态度

首先要指出的是，阅读是一项活动，是有主动、被动之分的，越是主动的参与其中，效果越好。以前我认为阅读、听课等都只是一件被动接收信息的事，只有自己去表达、输出才是主动的事，但现在看来这个理解是有些片面的，书中提到：“听众或读者的“接收”，应该像是棒球赛中的捕手才对。”

捕手在接球时所发挥的主动是跟投手或打击手一样的。投手或打击手是负责“发送”的工作，他的行动概念就在让球动起来这件事上。捕手或外野手的责任是“接收”，他的行动就是要让球停下来。两者都是一种活动，只是方式有点不同。如果说有什么是被动的，就是那只球了。球是毫无感觉的，可以被投手投出去，也可以被捕手接住，完全看打球的人如何玩法。作者与读者之间的关系也很类似。写作与阅读的东西就像那只球一样，是被主动、有活力的双方所共有的，是由一方开始，另一方终结的。

阅读层次

阅读的层次是本书写作的线索，本书大部分内容都是围绕着这个线索展开，提到了每个层次的方方面面，内容详尽。之所以称为层次，是因为较高层次中依赖、包含了较低层次的特性，是递进的一个过程。

阅读的层次总共包含4个：基础阅读（elementary reading）、检视阅读（inspectional reading）、分析阅读（analytical reading）、主题阅读（syntopical reading），每个阶段对应着每个读者应该问出的对应的问题。

基础阅读

基础阅读也称初级阅读、基本阅读或初步阅读，这个层次要问的问题是：这个句子在说什么？也就是要明白书中每个句子字面上的含义。基本上一个完成初中学历的读者就应该具备这个层次的能力了。

实现基础阅读层次能力的积累，经历4个阶段：

1. 阅读准备阶段（readingreadiness），从刚出生到6岁的阶段，完成基本认知能力的积累；

2. 读一些简单的读物。学习识字，这个时期会学习基本的技巧，像字句的使用，词句的含意，字句的发音等等；

3. 可以完成不同领域顺畅的阅读，通过上下文推测不熟悉的字的能力，可以完成一些课程之外的“扩大视野”的阅读；

4. 对书中的观点进行转化吸收、从一个观点联系到另一个观点，能够对同一个主题下的不同观点进行比较。

回到我自身，目前的阅读能力也只是停留在这个起步阶段，甚至都还不能做的很好。虽然基本技巧都已掌握，能够理解书中每个句子的含义，对提炼观点、联系观点、主题分析等还有所欠缺。对文字背后的观点停下来主动思考，不只是功利性的阅读是后面要多注意的。

在进入下一个层次之前，这里也还是强调下，每个阅读层次之间并不是孤立的，每一个较低层次都为高层次的阅读提供了基石，都被高层次包含其中。

检视阅读

检视阅读是系统化略读 （skimming systematically）的一门艺术。

也可以成为略读、预读，检视阅读强调时间，要求在一定的时间之内，抓出一本书的重点（往往由于时间过短，总不能抓出所有重点）。这个阶段要完成对这本书基本架构的构建。读者要问的问题包括：“这本书在谈什么？”、“这本书的架构如何？”、“这本书包含哪些部分？”

检视阅读包含2个步骤：有系统的略读或粗读、粗浅的通读

有系统的略读或粗读

1. 先看书名页，然后如果有序就先看序。

2. 研究目录页， 对这本书的基本架构做概括性的理解。

3. 如果书中附有索引，也要检阅一下 ——大多数论说类的书籍都会有索引。快速评估一下这本书涵盖了哪些议题的范围，以及所提到的书籍种类与作者等等。

4. 读一下出版者的介绍

5. 开始挑几个看来跟主题息息相关的篇章来看 。

最后一步，把书打开来，东翻翻西翻翻，念个一两段，有时候连续读几页，但不要太多。

你可以把自己想成是一个侦探，在找寻一本书的主题或思想的线索。随时保持敏感，就很容易让一切状况清楚。留意我们所提出的建议，会帮助你保持这样的态度。你会很惊讶地发现自己节省了更多时间，高兴自己掌握了更多重点，然后轻松地发现原来阅读是比想象中还更要简单的一件事。

粗浅的通读

规则：头一次面对一本难读的书的时候，从头到尾先读完一遍，碰到不懂的地方不要停下来查询或 思索。

速度要点：

• 不要逗留与倒退

• 不要渴求对每个句子的理解

  可以练习把手当做指针，强迫眼睛跟随手指移动进行速度。

分析阅读

在这个阶段是要彻底搞透一本书，包含了更加复杂、系统的规则，目的是对这本书追寻完整、全面的理解。当然，并不是所有书都要经历这个阶段。

“如果说检视阅读是在有限的时间内，最好也最完整的阅读，那么分析阅读就是在无限的时间里，最好也最完整的阅读。”

分析阅读包含三个阶段，每个阶段中包含着要遵循的规则。

一、找出一本书在谈些什么的规则

1. 依照书的种类与主题来分类。

2. 使用最简短的文字说明整本书在谈些什么。

3. 将主要部分按顺序与关联性列举出来。将全书的大纲列举出来，并将各个部分的大纲也列出来。

4. 确定作者想要解决的问题。

二、诠释一本书的内容规则

详细内容识什么？如何写出来的？

1. 诠释作者的关键字，与他达成共识。

2. 由最重要的句子中，抓住作者的重要主旨。

3. 知道作者的论述是什么，从内容中找出相关的句子，再重新架构出来。

4. 确定作者已经解决了哪些问题，还有哪些是没解决的。再判断哪些是作者知道他没解决的问题。

三、像是沟通知识一样地评论一本书的规则

智慧礼节的一般规则

1. 除非你已经完成大纲架构，也能诠释整本书了，否则不要轻易批评。（在你说出：“我读懂了！”之前，不要说你同意、不同意或暂缓评论。）

2. 不要争强好胜，非辩到底不可。

3. 在说出评论之前，你要能证明自己区别得出真正的知识与个人观点的不同。

批评观点的特别标准

1. 证明作者的知识不足。

2. 证明作者的知识错误。

3. 证明作者不合逻辑。

4. 证明作者的分析与理由是不完整的。

主题阅读

主题阅读时，阅读者会读很多书，而不是一本书，并列举出这些书之间相关之处，提出一个所有的书都谈到的主题。但只是书本字里行间的比较还不够。主题阅读涉及的远不止此。借助他所阅读的书籍，主题阅读者要能够架构出一个可能在哪一本书里都没提过的主题分析。因此，很显然的，主题阅读是最主动、也最花力气的一种阅读。

小结

在chatGPT上问一下“如何阅读一本书？”，它的回答是这样的：

以下是一些有效的阅读方法：

1. 目标明确：在阅读之前明确你的目标，是为了了解特定的信息还是更深入地了解整个主题。

2. 预读：快速阅读整篇文章，以了解它的大致内容。

3. 找关键词：找出文章中的关键词和词组，以帮助你理解文章的重点。

4. 创造图像：通过想象和创造图像，加深对文章的理解。

5. 注释：在阅读过程中，写下重要的信息和细节，以帮助你回顾和记忆。

6. 思考问题：询问自己问题，以帮助你更深入地理解文章。

7. 总结：在阅读完整篇文章后，总结你所学到的信息。

8. 实践：尝试应用所学到的内容，以加深对它的理解。

这些方法不是固定的，可以根据个人需求和喜好进行调整。最重要的是，要坚持阅读，不断练习和提高阅读能力。

英文版本描述可能更精确些：

“How to read a book”

Here are some effective methods for reading a book:

1. Set a purpose: Before you start reading, determine why you're reading the book. Is it for general understanding or to gain deeper knowledge of a subject?

2. Preview: Quickly scan the book to get a general understanding of its content.

3. Identify key words: Look for key words and phrases that can help you understand the focus of the book.

4. Create images: Use your imagination to create mental images of the book's content, to help deepen your understanding.

5. Take notes: Jot down important information and details as you read to help you review and recall later.

6. Ask questions: Ask yourself questions while reading to help you better understand the content.

7. Summarize: After finishing the book, summarize what you have learned.

8. Practice: Try to apply what you have learned to reinforce your understanding of the material.

These methods are not set in stone and can be adjusted to suit your individual needs and preferences. The most important thing is to be consistent with your reading and continuously practice and improve your reading skills.

这个回答中的阅读目标、预览、笔记、问问题、总结、实践，这些要点都在这本书（《如何阅读一本书》）中有所体现。你可以把这本书归类为一本实用性的书，通过它来指导自己后面的阅读行为。