试图还原老师讲课的思路。
History of Intel processors and architectures
Intel x86 Processors，Backwards compatible up until 8086, introduced in 1978
使用的是Complex instruction set computer (CISC)：
1.Many different instructions with many different formats
2.Hard to match performance of Reduced Instruction Set Computers (RISC)
但是Intel就是做的很好，不管是速度还是功耗。
从前做芯片不需要考虑太多路径延迟，因为那时候时钟频率还比较低，所以留给信号走的时间也长，但是随着芯片制造技术（晶体管制造）的发展，时钟频率越做越高，相同面积的晶体管数越来越多，现在已经达到分子级别，频率越高，功耗也会越大，怎样继续提升速度成了一个问题，目前的解决方法是采用并行技术，多个核（processors）一起运行，而不是单纯追求单核具有更高的速度。
摩尔定律，Moore’s Law：当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数目，约每隔18-24个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。换言之，每一美元所能买到的电脑性能，将每隔18-24个月翻一倍以上。这一定律揭示了信息技术进步的速度。
C, assembly, machine code
什么是Architecture？
The parts of a processor design that one needs to understand to write assembly code.
比如说，特定的指令集，寄存器，
什么是Microarchitecture？
Implementation of the architecture.可以说是程序员（写的代码）和机器的沟通的桥梁。
比如说，cache的大小，核的频率
理解一下Microarchitecture：给你一个instruction set architecture，它提供了某个interface，在这个接口上可以有很多不同的实现，比如说在不同的cache size下，程序员的表现是不同的，不管是大cache还是小cache，设计出的程序都是正确的， 虽然代码执行起来不可见，但是相同的指令产生的结果必然是相同的。或许时间会不一样，比如从一个slower memory里取数据，和从cache里取是不一样的。处理器的速度会有不同，处理器的核心数会有不同，
而Architecture是处理器设计的一部分，是可见的。
附上知乎上一位用户的回答：通常说X86架构、ARM架构、MIPS架构、Alpha架构、PPC架构等，这恐怕就是你说的CPU架构，其实也就是ISA架构，各家CPU公司所采用的指令集不同。同样指令集可以用不同的微架构来实现，例如酷睿系列处理器就有Sandy Bridge、Haswell等不同的微架构来实现。
汇编程序员眼中的计算机：
名词解释
PC: Program counter，程序计数器
§ Address of next instruction § Called “EIP” (IA32) or “RIP” (x86-64)
Register file ，寄存器
§ Heavily used program data
Condition codes，条件语句
§ Store status information about most recent arithmetic operation § Used for conditional branching
Memory ，内存
§ Byte addressable array § Code and user data § Stack to support procedures
Turning C into Object Code
将c code feed给GCC，先是preprocessor，输出仍是c code,preprocessor会做一些简单的处理，例如pruning（删除不用的变量等）和substitution（宏定义，条件编译等），然后hand to proper compiler，将C转换到assembly，然后传给assembler，将assembly转换为machine code（查表的方式）。汇编语言和机器码在本质上同一种语言。只是写法不一样。最后linker，处理所有的symbol（包括变量名，函数名），得到可执行文件。我们将这个process image加载到memory，从start point开始执行，执行过程中，我们可以map到额外的函数，称为动态链接。
静态链接 vs 动态链接
Static linker libtaries vs dynamic linker libraries
Compile time linker vs run time linker
快 vs 慢
程序小 vs 灵活
最开始人们直接写机器码，汇编出来以后，人们写汇编代替写机器码，然后用assembler转换（注意不是compiler），此时将assembly文件称为source code，后缀名为.s，所有的.s文件又被转化为object coed，即.o文件，是代码的最终表示。不过现在，assembly只是中间产物了，人们写C语言或者其他高级语言，它们被称为source code。
汇编的一些特点
Data Types，数据类型：
“Integer” data of 1, 2, or 4 bytes ，包括数值和地址
Floating point data of 4, 8, or 10 bytes
No aggregate types such as arrays or structures，都是数字表示，在底层语言里没必要设计复杂的数据类型，只会会开辟连续的内存
Operations，操作：
Perform arithmetic function on register or memory data
Transfer data between memory and register，包括load 和 store
Transfer control，包括条件语句，无条件转移等
在Intel architecture中，不能在内存里同时进行两个操作
Disassembler，将machine code转化为assembly：objdump -d p
Assembly Basics: Registers, operands, move
Integer Registers (IA32)
Operand Types，操作数的类型
Immediate: Constant integer data， 以$开头
Register: One of 8 integer registers，%esp and %ebp reserved for special use，如%eax
Memory: 4 consecutive bytes of memory at address given by register，如(%eax)
Cannot do memory-memory transfer with a single instruction，内存和内存之间不能用一条指令完成数据传递。
关于寄存器：https://www.cnblogs.com/awpatp/archive/2009/10/30/1593248.html
内存地址模式：
(R) ：Mem[Reg[R]]， movl (%ecx),%eax
D(R) ：Mem[Reg[R]+D]， movl 8(%ebp),%edx
(Rb,Ri) Mem[Reg[Rb]+Reg[Ri]]
D(Rb,Ri) Mem[Reg[Rb]+Reg[Ri]+D]
(Rb,Ri,S) Mem[Reg[Rb]+S*Reg[Ri]]
一般形式：D(Rb,Ri,S) Mem[Reg[Rb]+S*Reg[Ri]+ D]
§ D: Constant “displacement” 1, 2, or 4 bytes
§ Rb: Base register: Any of 8 integer registers
§ Ri: Index register: Any, except for %esp 缺省为0
§ S: Scale: 1, 2, 4, or 8 (why these numbers?) 缺省为1
举个例子：
解释body：
Intro to x86-64
64位寄存器，寄存器数量也更多，
x86-64 Integer Registers
Instructions
Long word l (4 Bytes) ↔ Quad word q (8 Bytes)
movl ➙ movq
addl ➙ addq
。。。
32-bit instructions that generate 32-bit results
Data held in registers %rax and %rdx；movq operation
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注：
IA32 : 32 bits Intel Architecture (32位带宽Intel构架)
IA64 : 64 bits Intel Architecture (64位带宽Intel构架)
i386 : Intel 386 ( 老的386机器，也泛指IA32体系的CPU)
i486 : Intel 486
i586 : Intel 586 ( Pentium ,K6 级别CPU )
i686 : Intel 686 ( Pentium II, Pentium III , Pentim 4, K7 级别CPU )
以上的86 也可以叫做 x86， 通称说 x86也是指 IA32构架CPU
x86是一个intel通用计算机系列的编号,也标识一套通用的计算机指令集合。
早期intel的CPU编号都是如8086，80286，由于这整个系列的CPU都是指令兼容的，所以都用X86来标识所使用的指令集合。
如今的奔腾,P2,P4,赛扬系列都是支持X86指令系统的,所以都属于X86家族。
x86 family 6 model 65意思是这个CPU属于x86家族的第6代产品，采用65ns的工艺制造。
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这节课主要讲了 处理器架构，汇编和机器码基础，介绍了x86-64指令集。