计算系统的分层【转】

      计算系统就像一个洋葱，由许多层构成。每个分层在整个系统设计中都扮演一个特定的角色。计算系统的分层如图1所示。

图1.计算系统的分层

      最内层的信息层，反应了在计算机上表示信息的方法，它是一个纯概念层。计算机上的信息采用二进制数字 1 和 0 管理。所以，要理解计算机处理技术，首先必须理解二进制数制以及它与其他数制（如人们日常使用的十进制数制）的关系。然后介绍了如何获取多种类型（如数字、文本、图像、音频和视频）的信息，以及如何用二进制格式表示它们。

      接下来的硬件层由计算机的物理硬件组成。计算机硬件包括的设备有门和电路，它们都按照基本原理控制电流。正是这些核心电路，使专用的元件（如计算机的中央处理器CPU和存储器）得以运转。

      程序设计层负责处理软件、用于实现计算的指令以及管理数据。程序有多种形式，可以在许多层面上执行，由各种语言实现。尽管程序设计问题多种多样，但是它们的目的是相同的，即解决问题。

      每台计算机都用操作系统（OS）管理计算机的资源。诸如 Windows 7、Linux 或 Mac OS，这样的操作系统可以使我们与计算机系统进行交互，管理硬件设备、程序和数据间的交互方式。了解操作系统为我们做了什么，通常是理解计算机的关键。

      内部分层的重点在于使计算机系统运转，而应用层的重点则是用计算机解决真实世界的问题。我们通过运行应用程序在其他领域利用计算机的能力，例如设计一个建筑或者打游戏。领域专用的计算机软件工具范围广大，涉及计算机学的几个子学科。如信息系统，人工智能和仿真。

      计算机不再是某个人桌面上的孤立系统，我们使用计算机技术进行通信，通信层是计算系统操作的基础层。计算机被链接到网络上，以共享信息和资源，Internet 逐渐演化成了全球性的网络，所以利用计算技术，可以与地球上的任何地方进行通信。World Wide Web 使通信变的相对容易，它从根本上改变了计算机的使用价值，即使一般大众也能使用它。