系统的分层结构
第三章 计算机系统分层结构
PF
CF
奇偶（偶/奇）
进位（是/否）
PE
CY
PO
NC
3．总线
所谓总线是一组能为多个部件分时共享的公共信息传送线路， 它分时接收各部件送来的信息，并发送信息到有关部件。
由于多个部件连接在一组公共总线上，可能会出现多个部件争 用总线，因此需设置总线控制逻辑以解决总线控制权的有关问题。
总线分类:
CPU内部总线用来连接CPU内的各寄存器与ALU ; 系统总线用来连接CPU、主存储器与I/O接口，它通常包括 三组：数据总线、地址总线和控制总线。 按总线传送的方向可将总线分为单向总线和双向总线。
CPU是计算机的核心组成部分
3.1.1
CPU的组成
• 由算术逻辑部件ALU 、控制器、各种寄存器（寄 存器群）和CPU内部总线（连接部件） • 另：Cache
•
1．ALU部件
ALU的功能是实现数据的算术与逻辑运算 两个输入端口，参加运算的两个操作数，通常 来自CPU中的通用寄存器或ALU总线。 控制信号：ADD,SUB,OR,AND等 输出：运算结果
时序控制方式就是指微操作与时序信号之间采取何种关系，
它不仅直接决定时序信号的产生，也影响到控制器及其他部件的组 成，以及指令的执行速度。
1．同步控制方式
同步控制方式是指各项操作由统一的时序信号进行同步控制。 同步控制的基本特征是将操作时间分为若干长度相同的时钟 周期（也称为节拍），要求在一个或几个时钟周期内完成各个微 操作。在CPU内部通常是采用同步控制方式 。 同步控制方式的优点是时序关系简单，结构上易于集中，相应 的设计和实现比较方便。
计算机系统结构
系统的层次结构
★★
5层
翻译(编译器)
生命系统的结构层次依次为
1、生命系统的结构层次依次为：细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统细胞是生物体结构和功能的基本单位；地球上最基本的生命系统是细胞2、光学显微镜的操作步骤：对光→低倍物镜观察→移动视野中央（偏哪移哪）→高倍物镜观察：①只能调节细准焦螺旋；②调节大光圈、凹面镜★3、原核细胞与真核细胞根本区别为：有无核膜为界限的细胞核①原核细胞：无核膜，无染色体，如大肠杆菌等细菌、蓝藻②真核细胞：有核膜，有染色体，如酵母菌，各种动物注：病毒无细胞结构，但有DNA或RNA4、蓝藻是原核生物，自养生物5、真核细胞与原核细胞统一性体现在二者均有细胞膜和细胞质6、细胞学说建立者是施莱登和施旺，细胞学说建立揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。
细胞学说建立过程，是一个在科学探究中开拓、继承、修正和发展的过程，充满耐人寻味的曲折7、组成细胞（生物界）和无机自然界的化学元素种类大体相同，含量不同★8、组成细胞的元素①大量无素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg②微量无素：Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu③主要元素：C、H、O、N、P、S④基本元素：C⑤细胞干重中，含量最多元素为C，鲜重中含最最多元素为O★9、生物（如沙漠中仙人掌）鲜重中，含量最多化合物为水，干重中含量最多的化合物为蛋白质。
★10、（1）还原糖（葡萄糖、果糖、麦芽糖）可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀；脂肪可苏丹III染成橘黄色（或被苏丹IV染成红色）；淀粉（多糖）遇碘变蓝色；蛋白质与双缩脲试剂产生紫色反应。
（2）还原糖鉴定材料不能选用甘蔗（3）斐林试剂必须现配现用（与双缩脲试剂不同，双缩脲试剂先加A液，再加B液）★11、蛋白质的基本组成单位是氨基酸，氨基酸结构通式为NH2—C—COOH，各种氨基酸的区别在于R基的不同。
★12、两个氨基酸脱水缩合形成二肽，连接两个氨基酸分子的化学键（—NH—CO—）叫肽键。
★13、脱水缩合中，脱去水分子数=形成的肽键数=氨基酸数—肽链条数★14、蛋白质多样性原因：构成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序千变万化，多肽链盘曲折叠方式千差万别。
生命系统最基本的结构层次
生命系统最基本的结构层次
生命系统最基本的结构层次是细胞。
生命系统的结构层次是细胞→组织→器官→系统→个体→种群
和群落→生态系统→生物圈。
细胞
细胞是生物结构和功能最基本的单位，所有的活的生物体，是有时被称为“建筑砌块的生活”。
一些生物，例如细菌，只有一个细胞组成细胞，构成一个单细胞生物。
其他生物，如人类，是多细胞生物。
细胞体形极微，在显微镜下始能窥见，形状多种多样。
主要由细胞核与细胞质构成，表面有细胞膜。
高等植物细胞膜外有细胞壁，细胞质中常有质体，体内有叶绿体和液泡，还有线粒体。
动物细胞无细胞壁，细胞质中常有中心体，而高等植物细胞中则无。
细胞有运动、营养和繁殖等机能。
邻域系统分层递阶结构分析
邻域系统分层递阶结构分析摘要:本文旨在分析邻域系统的分层递阶结构，每一层都有它自己的特性和功能，以及它也具备多种传输协议。
首先，我们分析了不同层的传输协议和功能，然后，我们探讨的是数据连接的可能性，以及如何用此来保证通信的及时性。
最后，我们总结了邻域系统的分层递阶结构的重要性，并分析各种层次的潜在弊端。
关键词：邻域系统，分层递阶，传输协议，数据连接，及时通信正文：邻域系统是一种强大有效的网络架构，可实现局域网络之间的连接。
它具有高效信息传输、低延迟以及可靠性等特点，是一种有效的网络组织方式。
它主要由三层组成，分别是应用层，传输层和网络层。
应用层主要集中在传输层的上层，它提供了软件应用程序的接口，使用户可以在系统中运行自己的应用程序。
此外，它还支持多种不同的应用程序编写语言，比如HTML、JavaScript和C++。
传输层负责路由和通信，它包括以太网协议、IPX/SPX协议和TCP/IP协议等。
它提供了数据包的路由服务，可以将数据从一台计算机发送到另一台计算机。
同时，它也可以实现多种传输功能，比如流量控制和容错处理等。
网络层负责网络设备之间的通信，它将应用层的信息封装成数据报文，并使用多种路由协议将其发送到网络中。
它主要使用IPv4协议，它对Internet上的数据报文进行编号，以便于更有效地传输。
此外，它还支持ISDN（Integrated Services Digital Network），可以支持高速数字网络的建立。
邻域系统的分层递阶结构不仅有助于高效的数据传输，而且还可以保证通信的及时性。
然而，它也有一定的缺点，比如容易受到网络拥塞的影响，以及网络设备的失效导致数据传输出现问题等。
因此，为了保证系统的稳定性，应持续检查网络设备，并安装新的硬件以及升级系统软件等。
总之，邻域系统的分层递阶结构是一种有效的网络架构，它能够有效地实现局域网络之间的连接，但也有一定的弊端。
因此，有必要不断更新系统，以便高效的传输数据并保证系统的可靠性。
计算机系统的多级层次结构
计算机系统的多级层次结构计算机系统是由硬件和软件两部分组成的，硬件指的是计算机的物理部分，包括计算机主机、外围设备等；而软件指的是计算机内部的程序和指令，包括操作系统、应用软件等。
为了使计算机系统运行更加高效，计算机系统被设计成了多级层次结构。
第一层次：硬件层次。
这一层次是计算机系统最底层的结构，包括计算机主机、外围设备等。
计算机主机是计算机的核心，它包括中央处理器、内存、硬盘、显卡等，负责处理所有的数据和指令。
外围设备包括键盘、鼠标、打印机等，用来向计算机主机输入或输出数据。
第二层次：操作系统层次。
操作系统是计算机系统的核心软件，它控制着计算机的所有硬件和软件资源。
操作系统有多种类型，如Windows、Linux、Unix等，它们对用户和软件提供了接口，让用户和软件可以与计算机进行交互和操作。
第三层次：高级语言层次。
高级语言是计算机程序员用来编写程序和指令的语言，如Java、C++、Python等。
高级语言比机器语言和汇编语言更加容易理解和编写，程序员使用高级语言编写程序，然后将程序交给编译器转换成机器语言。
第四层次：应用程序层次。
这一层次包括各种各样的应用软件，如文字处理软件、图像处理软件、音视频播放软件等。
应用软件是用户可以直接使用的软件，用户可以利用它们完成各种各样的任务。
在多级层次结构中，每个层次都依赖于下一层次的结构，同时也提供接口供下一层次进行调用。
这样设计的目的是使计算机的各个部分能够协同工作，从而实现更加高效和稳定的计算机系统运行。
总之，计算机系统的多级层次结构是将各个部分有机地联系在一起，是计算机系统能够高效、稳定地运行的重要保障。
在计算机系统的发展过程中，多级层次结构不断完善和改进，带来了更加稳定、高效的计算机系统。
软件体系结构范文
软件体系结构范文1.分层结构：将软件系统分成多个层次，每个层次都有自己的功能和责任。
每一层都建立在下一层的基础上，并提供给上一层一种简单的接口。
这种分层结构使软件系统的各个模块之间的依赖关系变得清晰明了，易于管理和维护。
2.模块化设计：将软件系统划分为多个独立的模块，每个模块有明确的功能和职责。
每个模块可以独立开发和测试，可以通过定义清晰的接口实现模块之间的通信和协作。
3.数据流控制：确定数据在软件系统中的流向和控制方式。
通过合理地组织数据流，可以提高系统的效率和响应速度。
4.容错处理：考虑系统可能出现的各种错误和异常情况，设计相应的容错机制。
例如，通过添加冗余系统来提高系统的可靠性和可用性。
5.并发控制：考虑软件系统中可能存在的并发操作，设计相应的并发控制机制。
例如，通过加锁和事务处理来保证数据的一致性和正确性。
6.性能优化：通过合理地组织软件系统的组件和模块，优化系统的性能和资源利用率。
例如，通过缓存、异步处理和并行计算来提高系统的运行速度和吞吐量。
7.可扩展性设计：考虑软件系统在未来可能的扩展需求，设计具有良好的扩展性。
例如，通过使用插件式架构和松耦合设计来支持系统的功能扩展和组件替换。
8.可重用性设计：将软件系统的一些组件设计成可重用的模块，方便在其他系统中进行复用。
例如，通过使用设计模式和软件工程方法来提高组件的可重用性。
软件体系结构设计的目标是提供一个模块化、可维护、可扩展、高性能和可重用的软件系统。
它在软件系统的开发过程中起着重要的作用，决定了软件系统的质量和成功与否。
一个好的软件体系结构可以使软件系统更加容易理解、开发、测试和维护，提高软件开发的效率和质量。
计算机系统层次结构
计算机系统层次结构
计算机系统由硬件和软件两大部分所构成，而如果按功能再细分，可分为7层（如图所示）。
第零级是硬联逻辑级，这是计算机的内核，由门，触发器等逻辑电路组成。
第一级是微程序级。
这级的机器语言是微指令集，程序员用微指令编写的微程序，一般是直接由硬件直接执行的。
第二级是传统机器级，这级的机器语言是该机的指令集，程序员用机器指令编写的程序可以由微程序进行解释。
第三级是操作系统级，从操作系统的基本功能来看，一方面它要直接管理传统机器中的软硬件资源，另一方面它又是传统机器的延伸。
第四级是汇编语言级，这级的机器语言是汇编语言，完成汇编语言翻译的程序叫做汇编程序。
第五级是高级语言级，这集的机器语言就是各种高级语言，通常用编译程序来完成高级语言翻译的工作。
第六级是应用语言级，这一级是为了使计算机满足某种用途而专门设计的，因此这一级语言就是各种面向问题的应用语言。
把计算机系统按功能分为多级层次结构，就是有利于正确理解计算机系统的工作过程，明确软件，硬件在计算机系统中的地位和作用。
1/ 1。
请简述系统中各个层次的组成和作用。
请简述系统中各个层次的组成和作用。
在一个系统中，不同层次的组成和作用是为了实现系统的分层架构，以便于模块化、复用和维护。
一般来说，系统的层次结构可以分为以下几个层次：1. 应用层（Application Layer）：应用层是系统的最顶层，主要关注用户界面和业务逻辑。
它负责接收用户的请求并将其传递给下一层处理，并将处理结果返回给用户。
应用层包含了用户交互界面、业务逻辑、数据处理和应用服务等组件。
应用层的作用是实现系统的功能，并提供用户友好的界面。
2. 业务层（Business Layer）：业务层是应用层的下一层，主要负责处理业务逻辑和业务规则。
它不依赖于具体的用户界面或数据存储方式，独立于应用层，可以被多个应用层共享和复用。
业务层的作用是对外提供具体业务功能的接口，并调用下一层的服务来完成具体的业务逻辑。
3. 数据访问层（Data Access Layer）：数据访问层是系统的数据库访问层，主要负责与数据库进行交互。
它提供了对数据库的增删改查操作，并将数据库返回的结果传递给业务层。
数据访问层的作用是将业务层的请求转化为对数据库的操作，并将数据库返回的结果封装给业务层使用。
4. 数据库层（Database Layer）：数据库层是系统中存储数据的地方，主要负责数据的存储和管理。
它包含了数据库的创建、表的设计和数据的存储等操作。
数据库层的作用是提供数据的持久化存储，并支持对数据的高效、安全和可靠的访问。
系统中的每个层次都有特定的职责和作用，它们之间通过接口进行交互和通信，形成了一个完整的系统。
分层架构可以使系统的不同层次之间解耦，提高系统的可维护性、可扩展性和可重用性。
同时，分层架构也能够提高开发的效率，不同层次的开发团队可以独立工作，并且可以在需要的时候进行升级和替换。
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第 2 章系统的分层结构2．1．简述我们在解决一个复杂的问题的时候，通常使用的一个技巧就是分解，把复杂的问题分解成为若干个简单的问题，逐步地、分别地解决这几个小问题，最后就把整个问题解决掉。
在设计一个复杂的软件系统的时候，同样的，为了简化问题，我们也通常使用的一个技术就是分层，每个层完成自身的功能，最后，所有的层整合起来构成一个完整的系统。
分层是计算机技术中的常用方法，一个典型的例子就是TCP/IP 技术的OSI 七层模型。
在应用软件开发中，典型的就是N层应用软件模型。
N层的应用软件系统，由于其众多的优点，已经成为典型的软件系统架构，也已经为广大开发人员所熟知。
在一个典型的三层应用软件系统中，应用系统通常被划分成以下三个层次：数据库层、应用服务层和用户界面层。
如下图（图2.1 ）所示：图2.1其中，应用服务层集中了系统的业务逻辑的处理，因此，可以说是应用软件系统中的核心部分。
软件系统的健壮性、灵活性、可重用性、可升级性和可维护性，在很大程度上取决于应用服务层的设计。
因此，如何构建一个良好架构的应用服务层，是应用软件开发者需要着重解决的问题。
为了使应用服务层的设计达到最好的效果，我们通常还需要对应用服务层作进一步的职能分析和层次细分。
很多开发者在构建应用服务层的时候，把数据库操纵、业务逻辑处理甚至界面显示夹杂在一起，或者，把业务逻辑处理等同于数据库操纵，等等，这些，都是有缺陷的做法。
我们将就在这个方面进行设计时可采用的方案进行一些探讨。
在一个分布式应用系统中，整个系统会部署在不同的物理设备上，如上面所示的三层体系，用户界面和应用服务器可能在不同的设备上，这就涉及到不同机器之间的通信问题，也就是层间的通信和交互问题。
我们已经有了很多可以用于分布式远程访问的技术，如CORB,在Java平台上，我们还有Java RMI、EJB,在Windows平台上，从DCOMU COM,+ 再到.Net 下的WebService 和.Net Remoting 等。
如何选用合适的远程访问技术，也是我们在系统框架中需要考虑的问题。
[6]为了使讨论更具有针对性，本文也会讨论一些比较流行的系统架构，例如J2EE 架构，以及JDQ然后，我们会讨论Websharp在这个方面的一些设计理念。
2．2．设计的原则和评判标准同软件工程的原则一样，应用服务层的设计，必须遵循的最重要的原则就是高内聚和低耦合[7]。
软件分层的本来目的，就是提高软件的可维护性和可重用性，而高内聚和低耦合正是达成这一目标必须遵循的原则。
尽量降低系统各个部分之间的耦合度，是应用服务层设计中需要重点考虑的问题。
内聚和耦合，包含了横向和纵向的关系。
功能内聚和数据耦合，是我们需要达成的目标。
横向的内聚和耦合，通常体现在系统的各个模块、类之间的关系，而纵向的耦合，体现在系统的各个层次之间的关系。
系统的框架，通常包含了一系列规范、约定和支撑类库、服务。
对于如何判断一个软件的系统框架的优劣，笔者认为，可以从以下几个方面来评判：♦系统的内聚和耦合度这是保证一个系统的架构是否符合软件工程原则的首要标准。
♦层次的清晰和简洁性系统每个部分完成功能和目标必须是明确的，同样的功能，应该只在一个地方实现。
如果某个功能可以在系统不同的地方实现，那么，将会给后来的开发和维护带来问题。
系统应该简单明了，过于复杂的系统架构，会带来不必要的成本和维护难度。
在尽可能的情况下，一个部分应该完成一个单独并且完整的功能。
♦易于实现性如果系统架构的实现非常困难，甚至超出团队现有的技术能力，那么，团队不得不花很多的精力用于架构的开发，这对于整个项目来说，可能会得不偿失。
简单就是美。
♦可升级和可扩充性一个系统框架，受设计时技术条件的限制，或者设计者本人对系统认识的局限，可能不会考虑到今后所有的变化。
但是，系统必须为将来可能的变化做好准备，能够在今后，在目前已有的基础上进行演进，但不会影响原有的应用。
接口技术，是在这个方面普遍应用的技巧。
♦是否有利于团队合作开发一个好的系统架构，不仅仅只是从技术的角度来看，而且，它还应该适用于团队开发模型，可以方便一个开发团队中各个不同角色的互相协作。
例如，将Web 页面和业务逻辑组件分开，可是使页面设计人员和程序员的工作分开来同步进行而不会互相影响。
♦性能性能对于软件系统来说是很重要的，但是，有的时候，为了能让系统得到更大的灵活性，可能不得不在性能和其他方面取得平衡。
另外一个方面，由于硬件技术的飞速发展和价格的下降，性能的问题往往可以通过使用使用更好的硬件来获得提升。
2．3．应用服务层的内容应用服务层，通常也被称为业务逻辑层，因为这一层，是应用软件系统业务逻辑处理集中的部分。
然而，我将这一层称为应用服务层，而不称业务逻辑层，因为，这一层需要处理的不仅仅是业务逻辑，还包含了其他方面的内容。
从完整的角度来说，应用服务层需要处理以下内容：♦数据的表示方式数据，是软件处理的对象。
从某种程度上来说，" 软件，就是数据结构加算法" 的说法，是有一定意义的。
在面向对象的系统中，数据是用类来表示的，代表了现实世界实体对象在软件系统中的抽象。
考虑所谓的MV（模式，这个部分的类属于M--实体类的范畴。
由于应用软件通常会使用数据库，数据库中的数据，可以看成是对象的持久化保存。
由于数据库一般是关系型的，因此，这个部分，还需要考虑类（对象）同关系型数据的映射，即通常所说的0-R MAP'可题。
♦数据的存取方式如同上述所说，软件系统处理的实体对象数据需要持久化保存数据库中，因此，我们必须处理系统同数据库的交互，以及数据的存取和转换方式的'题。
♦业务逻辑的组织方式在面向对象的系统中，业务逻辑表现为对象之间的交互。
有了上述的实体对象，以及对象的保存策略，就可以将这些对象组合起来，编写我们的业务逻辑处理程序。
在业务逻辑的处理中，必须保证处理的正确性和完整性，这将会涉及到事务处理。
通常，我们也会把业务逻辑封装成组件的形式，以得到最大的可重用性。
♦业务服务的提供方式在我们完成系统的功能后，如何向客户提供服务，是我们需要考虑的问题。
这里的客户，不仅仅是指软件的使用者，也包括调用的界面、其他程序等。
例如，在一个基于Web勺或JSP系统中，业务逻辑功能的客户便是这些 页面或JSP页面。
业务逻辑组件应该通过什么方式，直接的，或间接的，向这些客户提供服务, 是这一层需要完成的任务。
♦层的部署和层间交互对于一个多层的应用软件系统来说，尤其是大型的应用软件系统，通常需要把不同的部分部署在不同的逻辑或物理设备上。
特别是一些基于Web的应用软件系统，其部署工作将涉及到Web服务器、组件服务器、数据库服务器等不同的服务设备。
在进行应用软件架构的设计的时候，必须考虑各种不同的部署方案。
当系统需要进行分布式访问的时候，如何统一和简化分布式系统的开发，便成了系统框架需要考虑的内容。
综上所述，一个完整的基于Web的应用软件系统，其架构可以用图2.2来表示（Websharp的应用软件系统架构）：图2.2对于以上各个方面来说，每个问题都可以有很多种策略和方案，但是，在一个系统中，应该尽可能的统一这些策略和方案。
也就是说，在一个系统，或者一个项目中，应该统一每个解决每个问题所采用的方法。
软件的开发方法是灵活的，可以用不同的方法解决相同的问题，这会诱使开发人员采用他们认为能够表现自己的方法，但是，从整个系统来看，这将会是灾难性的。
我们应该尽可能统一，就是，采用统一的数据表示方式、统一的数据存取方式、统一的业务逻辑处理方式等。
下面，将就这些部分的设计策略和可用方案进行一些比较详细的论述。
2．4．数据实体的表示应用软件系统，从本质上来说，是计算机对现实世界的模拟。
现实世界中的实体对象，在软件系统中，表现为需要处理的数据。
在面向对象的系统中，这是通过“类"和”对象"来表示的。
参考著名的“ MVC模式⑹，类可以分成实体类（M、控制类（C）、和边界类（V）,分别代表了实体对象、控制和界面显示。
系统中需要处理的数据，在面向对象的系统中，属于实体类部分。
在考虑数据实体层的设计策略的时候，需要把握以下要点：♦一致的数据表示方式。
在一个系统中，数据的表示方式必须尽可能统一，同时, 在处理单个数据和多个数据的时候，处理方式尽可能一致。
♦因为数据通常是需要存储到数据库中，因此，良好的映射方法是必需的。
♦处理好对象的粒度，即所谓的粗粒度对象、细粒度对象。
一般例子考虑一个现实的例子，一个仓库中的产品（Product），在系统中可以使用如下定义：public class Product{public stri ng Name; // 名称public decimal Price;// 价格public int Cou nt;〃数量}可以按照如下方法使用Product类：Product p=new Product。
；//,,处理Product这是一个包含了三个属性的Product类的定义。
为了便于说明，在这里，我们尽量将问题简化了。
又例如，一张入库单可以使用如下定义：public class Form{public stri ng ID; // 入库单编号public DateTime AddTime; // 入库时间public FormDeta叩FormDetails; // 入库单明细public class FormDetail{public Product In Product; // 入库产品public int Cou nt; // 入库数量}对于处理单个对象，通常采用上述的方法，但是，当我们需要处理相同类的一组对象，也就是处理一个对象集合的时候，就会有一些小小的麻烦。
如前所述，我们希望在处理单个对象和对象集合的时候，处理的方式尽量统一，这对于软件开发的意义是很大的。
常用的处理对象集合的方法有：♦数组表示的方法例如，上面的例子中当一张入库单包含多条入库单明细的时候采用的方法。
为了灵活性，也可以使用容器来，如Java中的Vector或C#的ArrayList(C#)。
只是, 在处理对象的时候，需要一个类型转换的操作。
这个问题，在支持泛型的语言中不会存在，如使用C++勺标准库的容器类。
♦ObjectCollectio n 方法。
这个方法同上面的方法类似，不同之处在于，为每个实体类设计一个Collection类。
例如，可以为FormDetail 设计一个FormDetailsCollection 类(C#): ............................... ....... .... .... ... .............................................................. ..... ... ................................. —間血口価时讪询旷耐怖何…mrm{public void Add(FormDetail detail){base.Add(detail);}public new FormDetail this[i nt nln dex]get{retur n (FormDetail)base[ nln dex];}}}这么做的好处在于，在操作集合中的对象时，不必进行类型转换的操作。