【计算机组成原理】——计算机的层次与编程语言

计算机的层次与编程语言

程序翻译与程序解释（解析）

• 人类语言 → 计算机语言：需要进行语言之间的转换
• 程序翻译：
  • 使用较为高级的计算机语言L1进行程序逻辑描述，然后L1直接生成较为低级的计算机语言L0（由编译器进行），最后L0被计算机实际执行
• 程序解析：
  • 使用较为高级的计算机语言L1进行程序逻辑描述，然后以L1作为输入，使用较为低级的计算机语言L0实现另一个程序（由解释器进行），每一句L1语句都会转换成对应的L0语句被计算机实际执行
• 程序翻译与程序解释区别
  • 计算机执行的指令都是L0
  • 翻译过程生成新的L0程序，解释过程不生成新的L0程序
  • 解释过程由L0编写的解释器去解释L1程序
• 常见的程序翻译语言：C/C++、Object-C、Golang
• 常见的程序解释语言：Python、Php、Javascript
• 常见的翻译+解释语言：Java、C#，例如Java：
  • Java程序 →（编译） → JVM字节码 → （解释） → 机器码

计算机的层次与编程语言

• 计算机的层次：
  • 
• 硬件逻辑层
  • 门、触发器等逻辑电路组成
  • 属于电子工程的领域
• 微程序机器层
  • 编程语言是微指令集
  • 微指令所组成的微程序直接交由硬件执行
• 传统机器层
  • 编程语言是CPU指令集（机器指令）
  • 编程语言和硬件是直接相关
  • 不同架构的CPU使用不同的CPU指令集
• 微指令、微程序和机器指令的关系：
  • 一条机器指令对应一个微程序
  • 一个微程序对应一组微指令
• 操作系统层
  • 向上提供了简易的操作界面
  • 向下对接了指令系统，管理硬件资源
  • 操作系统层是在软件和硬件之间的适配层
• 汇编语言层
  • 编程语言是汇编语言
  • 汇编语言可以翻译成可直接执行的机器语言
  • 完成翻译的过程的程序就是汇编器
• 高级语言层
  • 编程语言为广大程序员所接受的高级语言
  • 高级语言的类别非常多，有几百种
  • 常见的高级语言有：Python､Java､C/C++､ Golang等
• 应用层
  • 满足计算机针对某种用途而专门设计