學習筆記 4 0 計算機組成原理

2021-10-03 12:29:03 字數 886 閱讀 2863

1.2.3 計算機系統的層次結構

表1.1 現代計算機層次結構及各層功能

層次序號 層次名稱 工作內容

第五層 應用語言機器層 應用語言程式經應用程式包翻譯成高階語言程式

第四層 高階語言機器層 高階語言程式經編譯程式翻譯成組合語言程式

第三層 組合語言機器層 組合語言經匯程式設計序翻譯成機器語言程式

第二層 作業系統機器層 用機器語言程式解釋作業控制語句

第一層 傳統機器層 微指令程式解釋機器指令

第零層 微程式機器層 微指令直接由硬體執行

表中第五層是為計算機專門滿足某種應用而設計的,如設計成專門用於管理、人工智慧、影象處理、輔助設計等。這種虛擬機器所用的語言是面向某種應該能用環境的應用語言。這些應用語言一般經程式包翻譯成高階語言程式後再逐級向下實現。

第四層高階語言層是由各種高階語言組成的,諸如:c、c++、fortran、lisp、pascal等。高階語言源程式的實現是先經過編譯程式翻譯成組合語言或是機器語言程式再逐級向下實現的。

組合語言層包含了一些組合語言。組合語言到機器語言的翻譯則是一對一的翻譯,也就是說一條組合語言指令直接對應一條機器語言指令。

第三層作業系統軟體層是用來處理計算機作業系統指令的。這一層負責多道程式、記憶體保護、程序同步和其他一些重要功能。通常組合語言到機器語言的翻譯不加修改地通過這一層。

第二層指令系統層,由能被特定結構的計算機系統識別的機器語言組成。在硬連線的計算機上,使用機器語言編寫的程式可以不經過解釋或編譯直接被電子邏輯器件所執行。

第一層微體系結構層是控制器,控制器保證指令的正常解碼執行以及將資料在正確的時間送到正確的地點。控制器逐次解釋上乙個層級傳遞給它的機器指令,並根據解釋結果控制應該發生的動作。

第零層是數字邏輯層,在這一層包含了構成計算機系統的物理元、器件,例如邏輯門和連線電路等。

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