Лекция 1 Многоуровневая компьютерная организация План

Рис. 1.1. Многоуровневая машина

Между языком и виртуальной машиной существует важная зависимость.

Каждая машина поддерживает какой-то определенный машинный язык, состоящий из всех команд, которые эта машина может исполнять. В сущности, машина определяет язык. Аналогичным образом язык определяет машину, а именно машину, которая может исполнять все программы, написанные на этом языке.
Конечно, машину, определяемую тем или иным языком, очень сложно и дорого конструировать из электронных схем, однако представить себе такую машину мы можем. Компьютер, у которого машинным языком был бы C или C++, оказался бы слишком сложным, но в принципе его можно разработать, учитывая высокий уровень современных технологий. Однако существуют веские причины не создавать такой компьютер — такое решение неэффективно по сравнению с другими. Действительно, технология должна быть не только осуществимой, но и рациональной.
Компьютер с n уровнями можно рассматривать как n разных виртуальных машин, у каждой из которых есть свой машинный язык. Термины «уровень» и «виртуальная машина» мы будем использовать как синонимы.
Только программы, написанные на Я0, могут исполняться компьютером без трансляции или интерпретации. Программы, написанные на Я1, Я2, ..., Яn, должны проходить через интерпретатор более низкого уровня или транслироваться на язык, соответствующий более низкому уровню.
Человеку, который пишет программы для виртуальной машины уровня n, не обязательно знать о трансляторах и интерпретаторах более низких уровней.
Машина исполнит эти программы, и не важно, будут они поэтапно исполняться интерпретатором или же их обработает сама машина. В обоих случаях результат один и тот же — это исполнение программы.
Большинству программистов, использующих машину уровня n, интересен только самый верхний уровень, который меньше всего сходен с машинным языком. Однако те, кто хочет понять, как в действительности работает компьютер, должны изучить все уровни. Также должны быть знакомы со всеми уровнями разработчики новых компьютеров или новых уровней (то есть новых виртуальных машин).