小彭说 · 计算机系统

从图灵机到量子计算机，可计算问题的范围有没有改变？图灵机和冯·诺依曼机又有什么不同呢？这个世界是可计算的吗？

上一篇文章里，我们讨论了可计算问题与图灵机的计算机模型。在理解了图灵机模型后，我们将从和图灵同时代的另一位计算机科学家提出的 “冯·诺依曼架构” 开始，正式开始计算机组成原理的核心内容。

我们日常生活接触到的大部分数字却是十进制编码，例如手机号码、工牌号、学号。那为什么计算机要使用二进制数制？二进制数据如何进行运算，以及计算机做了哪些优化来如何提高运算的效率？

在日常开发过程中，Unicode & UTF-8 并不是很受关注的知识，但在阅读源码或文章时，出现频率很高。如果你没有理解清楚 Unicode、UTF-8、UTF-16 和 UTF-32 之前的关系，

最近在公众号阿里技术上看到一套孤尽老师出的 10道Java测试题（据说阿里 P7 工程师的答题正确率只有 50%） ，其中有几道题是关于浮点数的，聪明的你，在评论区留下答案吧。 1. 相关概念 2. 计算机中数据的表示方法 你会发现前者的结果是0.300000000000000…

在计算机组成原理中的众多概念中，开发者接触得最多的还是内存、硬盘、虚拟内存、CPU 缓存这些概念。这些概念有一个更为抽象的表示 —— 存储器。

在后续文章中，我们将从 CPU 的基本认识开始，逐步将 CPU 与执行系统、存储系统 和 I/O 系统串联起来。

上一篇文章里，我们聊到了计算机存储器系统的金字塔结构，其中在 CPU 和内存之间有一层高速缓存，就是我们今天要聊的 CPU 三级缓存。

在冯·诺依曼计算机架构中，计算机由控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备五各部分组成。那么，计算机的五大部件是如何连接成一个整体的呢？这就需要依赖总线系统。

什么是缓存一致性问题，CPU Cache 的读取和写入过程是如何执行的，MESI 缓存一致性协议又是什么？今天我们将围绕这些问题展开。

在不考虑写缓冲区和失效队列的影响下，在硬件层面已经实现了缓存一致性，那么在 Java 语言层面为什么还需要定义 volatile 关键字呢？是多此一举吗？今天我们将围绕这些问题展开。

CPU 缓存总能提高程序性能吗，有没有什么情况 CPU 缓存反而会成为程序的性能瓶颈？这就是我们今天要讨论的伪共享（False Sharing）