コンピューターはバイトのデータ型をどのように判断しますか？

たとえば、コンピューターが10111100RAMの特定の1バイトに保存されている場合、コンピューターはこのバイトを整数、ASCII文字、または他の何かとして解釈する方法をどのように知るのでしょうか？型データは隣接するバイトに保存されますか？（1バイトに2倍のスペースを使用する結果となるため、これは事実ではないと思います。）

おそらくコンピューターはデータの種類さえ知らず、それを使用するプログラムだけが知っているのではないかと思います。私の推測では、RAMはR AMであり、したがって順次読み取られないため、特定のプログラムは特定のアドレスから情報をフェッチするようにCPUに指示し、プログラムはそれを処理する方法を定義します。これは、型キャストの必要性などのプログラミングに適しているようです。

私は正しい軌道に乗っていますか？

あなたの疑いは正しいです。CPUはデータのセマンティクスを気にしません。ただし、場合によっては違いが生じることもあります。たとえば、一部の算術演算では、引数が意味的に符号付きまたは符号なしの場合に異なる結果が生成されます。その場合、意図した解釈をCPUに伝える必要があります。

彼女のデータを理解するのはプログラマー次第です。CPUは命令に従うだけで、それらの意味や目標を至福に知らない。

他の人がすでに答えているように、今日の一般的なCPUは、特定のメモリ位置に含まれるものを知りません。ソフトウェアが決定します。

ただし、他の可能性もあります。たとえば、Lisp Machinesは、各メモリ位置のタイプを保存するタグ付きアーキテクチャを使用しました。そうすれば、ハードウェア自体が高水準言語の作業の一部を実行できます。

そして今でも、Intel、AMD、ARM、およびその他のアーキテクチャのNXビットは同じ原則に従うと考えられると思います。特定のメモリゾーンにデータまたは命令が含まれているかどうかをハードウェアレベルで区別します。

また、完全を期すために、ハーバードアーキテクチャ（一部のマイクロコントローラーなど）では、データと命令は物理的に分離されているため、CPUは読み取り内容をある程度把握しています。

このQuoraの質問には、タグ付けされたメモリがどのように機能したか、パフォーマンスへの影響と終miseなどに関するコメントがあります。

はい。プログラムはメモリからバイトを取得するだけで、必要に応じて解釈できます。

型注釈はありません。
RAMは純粋なデータを保存し、プログラムは何をすべきかを定義します。

CPUレジスタを使用すると、特定のタイプ（FPUなど）のレジスタがある場合、内部が何であるかがわかります。
浮動小数点レジスターの操作は、明示的に型付きデータを使用しています。あなたまたはあなたのコンパイラは、いつどこに配置すべきかを指示するので、そのような自由はありません。
コンピューターは、R​​AM内のデータと、1つの例外を除いてレジスター内の基礎データについては何も想定していません。これは、データが期待されるタイプである場所があることを示すためだけですが、文字列をフロートにキャストして乗算することを妨げるものは何もありません。

プログラミング言語ではタイプを指定します。または、より高レベルの言語ではデータは一般的であり、コンパイラー/インタープリター/ VMは内部にオーバーヘッドをエンコードします。
たとえば、Cの場合、ポインター型はデータの処理方法、アクセス方法を示します。

もちろん、文字列（文字）を読み取り、浮動小数点値、整数として扱い、それらを混合することができます。

CPUは気にせず、アセンブリコードを実行しますが、これは単にデータを移動、シフト、追加、または乗算するだけです...

データ型は、より高いレベルの言語の概念です。CまたはC ++では、操作するすべてのデータに対して型を指定する必要があります。C / C ++コンパイラは、これらのデータをCPUが処理する適切なコマンドに変換します（コンパイラはアセンブリコードを記述します）

さらに高いレベルの言語では、Typesが推論される場合があります。たとえば、PythonまたはJavascriptでは、データ型を指定する必要はありませんが、データには型があり、整数で文字列を追加することはできませんが、追加することはできます整数を持つフロート：「コンパイラー」（Javascriptの場合はJIT（Just in Time）コンパイラーです。Javascriptは、歴史的にブラウザーがJavascriptコードを解釈するため、「解釈済み」言語と呼ばれますが、最近のJavascriptエンジンはコンパイラーです。

コードは常にマシンコードにコンパイルされますが、明らかにマシンコードの形式はターゲットとするマシンによって異なります（x86 64ビットコードはx86 32ビットマシンやARMプロセッサでは動作しません）

そのため、インタープリターコードの実行には、実際には多くのレイヤーが関係しています。

JavaまたはC＃コードは技術的にはJavaバイナリ（バイトコード）に「コンパイル」されるため、JavaとC＃も興味深いものですが、そのコード自体はJavaランタイムによって解釈されます。 Javaバイナリ（Jars）を実行する適切なマシンをターゲットとするJRE

データ型はハードウェア機能ではありません。CPUはいくつかの（多くの）異なるコマンドを知っています。これらは、CPUの命令セットと呼ばれます。

最もよく知られているものの1つはx86命令セットです。このページで「乗算」を検索すると、50件の結果が得られます。MULPDそしてMULSD、倍数の乗算の場合 FIMUL、整数の乗算の場合、...

これらのコマンドはレジスターで機能します。レジスタは、これらのビットが何を表すかに関係なく、固定数のビット（CPUが使用するアーキテクチャに応じて32または64の場合が多い）を含むことができるメモリスロットです。したがって、CPU命令はレジスタの値を異なる方法で解釈しますが、値自体には型がありません。

スチュアート・ウィリアムズがPyCon 2017で例を挙げました：

...特定のプログラムがCPUに特定のアドレスから情報を取得するように指示するだけで、プログラムはその処理方法を定義します。

まさに。しかし、RAMは「シーケンシャル」に読み取られるわけではなく、ランダムアクセスメモリの略であり、まったく逆です。

バイトが何であるかを知る以外に、それがbyteであるか、浮動小数点数のような大きなアイテムのフラグメントであるかさえ知りません。

特定の例をいくつか挙げて、他の回答に追加したいと思います。

検討してください01000001。プログラムは、その意味に関係なく、データの大部分の一部として、ある場所から別の場所にコピーする場合があります。しかし、それをテキストモードのビデオバッファで使用されるアドレスにコピーすると、文字Aが画面上の特定の位置に表示されます。カードがCGAグラフィックモードの場合、まったく同じアクションで、赤いピクセルと青いピクセルが表示されます。

レジスタでは、整数としての数値65が可能です。32のビットを設定するために算術を行うことは、コンテキストのないものを意味する可能性がありますが、具体的には文字を小文字に変更する場合があります。

8086 CPUは（まだ）と呼ばれる特別な指示があるDAA ^※あなたはちょうどあなたが2桁として解釈される命令を使用している場合は、レジスタは2桁を保持しているときに使用されます41。

メモリワードは、何か他のものがそこに格納されているときのポインタであると考えて読み取られるため、プログラムがクラッシュします。

デバッガを使用して、メモリ、マップを検査しますを使用して表示の解釈をガイドします。このシンボル情報がなければ、低レベルデバッガーで次を指定できます。このアドレスを16ビットワードとして表示し、このアドレスを長い浮動小数点として、文字列として...何でも表示します。ネットワークパケットダンプまたは不明なファイル形式を見ると、それを解決するのは困難です。

それは、現代のコンピューターアーキテクチャにおける力と柔軟性の主要な供給源です。メモリセルは、値で何をするか、そしてそれが後続の操作にどのように影響するかによって、プログラムにとって「意味する」ことだけを暗示する、あらゆるデータ、命令を意味します。 意味は整数の幅よりも深いです：これらの文字は... asciiまたはebcdicの文字ですか？英語またはSQUの製品コードで単語を形成しますか？送信先アドレスまたは送信元アドレス 最下位レベルの解釈（論理ビット、整数のような、符号付きまたは符号なし、浮動小数点、bcd、ポインタ）は、命令セットレベルではコンテキストに依存しますが、すべてのレベルですべてのコンテキストであることがわかります。に住所は、封筒に印刷されている場所のためです。CPUではなく、郵便配達員のルールに応じて異なります。コンテキストは1つの大きな連続体であり、その一端にビットがあります。

※脚注：DAA命令はbyteとしてエンコードされます00100111。したがって、そのバイトは、命令ストリームで読み取られた場合は前述の命令であり、27bcd数字として解釈される場合は数字、0x27 = 39 はASCII の数字9である整数、および割り込みテーブルの一部（INT 13の半分） BIOSサービスルーチンに使用される2バイトアドレス。

メモリ位置が命令であることをコンピューターが認識する唯一の方法は、命令ポインターと呼ばれる専用レジスターが何らかの点でそれらを指すことです。命令ポインタがメモリワードを指す場合、命令としてロードされます。それ以外に、コンピューターにはプログラムと他の種類のデータの違いを知る方法がありません。