"Человек - самое уязвимое место в системе безопасности.."

Современные многоуровневые машины

Особенности современных многоуровневых машин

Множество современных компьютеров имеют два или больше уровня. На рис.1 показана машина с шестью уровнями. Уровень 0 — аппаратное обеспечение машины. Его электронные схему реализуют программы, которые написанные на языке уровня 1. Надо упомянуть уровень, который находится ниже уровня 0. Он попадает в область электронной техники. Уровень физических устройств: транзисторы.

На самом нижнем уроне — цифровом логическом, объекты называются вентилями. У каждого вентиля есть несколько цифровых входных данных (сигнал 0 или 1). Вентиль обрабатывает простые функции сигналов, такие как ИЛИ/И. Несколько вентилей объединенных формируют 1 бит памяти. Биты памяти в группе создают регистры.

машина с 6 уровнями

Рисунок — 1, компьютер с шестью уровнями

На микроархитектурном уровне можно выделить регистры размером в 8 — 32 бит, которые создают локальную память и схему АЛУ (арифметику-логическое устройство). АЛУ реализует простые математические действия. АЛУ вместе с регистрами создают — тракт данных. Тракт данных подводит значение регистров к АЛУ и помещает результат в эти же регистры. Некоторые компьютеры имеют микропрограммы, которые регулируют тракт данных. На машинах, где тракт данных контролируется ПО, микропрограмма — это интерпретатор для команд на уровне 2. Микропрограмма тянет команды из памяти и реализует их по очереди, с помощью тракта данных.

Второй уровень архитектура системы команд. Каждый производитель создает руководство для компьютеров, где он содержится информация о машинных командах, которые используются аппаратным обеспечением или микропрограммой. Следующий уровень гибридный, так как множество команд на этом уровне есть и на уровне ниже. Однако особенностью этого уровня является то, что здесь другая организация памяти, можно реализовывать одновременно больше одной программы. Также этот уровень называют уровнем операционной системы, так как часть команд действительно используется ОС.

Между третьим и четвертым уровнями есть большая разница. Первые 3 уровня создавались не для того, что бы с ними работал человек. С ними работает интерпритатор или транслятор. Уровни 4 и выше используются уже людьми, которые решают конкретные задачи. Также низшие уровни написаны на языке битов (0 и 1), а высшие уровни язык имеет слова и сокращения. Программа которая реализует трансляцию на более низкие уровни — ассемблер.

Пятый уровень имеет языки, которые относят к языкам высокого уровня. Самые известные: C, C++, java и тд. Программы, написанные на таких языках транслируются на уровень 3 или 4. Такие трансляторы называют компиляторами.

Компьютер создавался как иерархическая структура уровней. Каждый уровень имеет определенную абстракцию с разными операциями над объектами. Компьютерная архитектура означает то же самое, что и компьютерная организация.