計算機系統組織的層次是什麼?


計算機系統的層次結構由不同的層次組成,這些層次將計算機與使用者連線起來,從而使計算機的使用成為可能。它還解釋瞭如何在計算機上執行計算活動。

計算機系統層次結構的不同層次如下所示:

  • 第 0 層 - 數字邏輯。

  • 第 1 層 - 微體系結構層。

  • 第 2 層 - 指令集體系結構。

  • 第 3 層 - 作業系統。

  • 第 4 層 - 組合語言。

  • 第 5 層 - 高階語言。

  • 第 6 層 - 面向使用者。

下圖描述了這些層次:

計算機系統層次結構

讓我們詳細討論每個層次結構:

第 0 層 - 數字邏輯

使數字計算機執行的電路稱為邏輯。數字計算機的過程用 1 和 0 的函式表示。例如,與、或和非函式。

第 1 層 - 微體系結構層

微指令是低階控制指令,定義了一組資料路徑控制訊號,應用於計算機的狀態。微指令及其順序構成了微體系結構,其目的是嚴格且一致地表達構成計算機硬體的邏輯電路的控制。這種型別的控制設計,即用實現機器指令的程式來實現更簡單的微指令,被稱為微程式設計。

第 2 層 - 指令集體系結構 (ISA)

ISA 是計算機的重要組成部分,充當最低階軟體和硬體之間的介面。ISA 包括程式設計師用來使二進位制機器語言程式正確工作的任何內容,包括指令、I/O 等。ISA 的功能獨立於硬體。

第 3 層 - 作業系統機器

作業系統提供了一個在組合語言和硬體體系結構指令集抽象之間的介面。它通常包含許多庫,這些庫幫助軟體開發人員以組織的方式連線到較低級別的系統功能(例如,I/O、記憶體分配等)。

第 4 層 - 組合語言

彙編是一種詳細的語言,它幫助系統程式設計師以特定方式在計算機體系結構中移動資訊。例如,許多編譯器(將程式語言翻譯成類似組合語言的程式)是用匯編語言編寫的。使用匯編語言的優點是速度快,並且能夠訪問硬體的各種功能。

第 5 層 - 高階語言

提供了一個方便的介面和應用程式引擎,幫助使用者生成特定於給定應用程式領域的成果。

示例 - Microsoft PowerPoint 用於建立幻燈片或簡報或編輯,Excel 用於會計電子表格,Microsoft Word 用於文件編制等。此級別的語言是一系列擊鍵或高階指令碼語言。例如 - 高階程式語言包括 C、C++ 或 Java。

第 6 層 - 使用者

這是計算機系統層次結構的最後一層。它由使用者和可執行程式組成。

更新於:2021年11月25日

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