1. Livello hardware: A livello più fondamentale, i dati sono rappresentati come segnali elettrici. Un'alta tensione rappresenta un 1 e una bassa tensione rappresenta uno 0. Questi segnali viaggiano attraverso circuiti all'interno della CPU, memoria e altri componenti.
2. Rappresentazione binaria: Questi segnali elettrici sono raggruppati in bit (cifre binarie), byte (8 bit) e unità più grandi come kilobyte, megabyte, ecc. Diversi tipi di dati sono rappresentati usando diverse combinazioni di bit:
* numeri interi: Rappresentato usando il complemento di due, la magnitudine dei segni o altri metodi per codificare numeri interi positivi e negativi. Il numero di bit utilizzati determina l'intervallo di numeri interi che possono essere rappresentati (ad esempio, un numero intero a 32 bit ha un intervallo più ampio di un numero intero a 16 bit).
* Numeri a punto mobile: Rappresentato usando uno standard come IEEE 754, che codifica numeri reali (numeri con parti frazionarie) usando un segno, una mantissa ed esponente.
* caratteri: Rappresentato utilizzando schemi di codifica dei caratteri come ASCII (Codice standard americano per lo scambio di informazioni) o Unicode (uno standard più completo che supporta una gamma più ampia di caratteri da lingue diverse). A ogni personaggio viene assegnato un codice numerico univoco, che viene quindi archiviato in binario.
* Valori booleani: Rappresentato usando un singolo bit:0 per false e 1 per vero.
* Istruzioni: Le istruzioni del codice macchina, che dicono alla CPU quali operazioni eseguire, sono anche rappresentate come sequenze binarie.
3. ISTRUZIONE SET ARCHITETTURA (ISA): L'ISA della CPU definisce come interpreta queste istruzioni binarie. Ogni istruzione ha un codice binario specifico che indica alla CPU quale operazione eseguire (ad esempio, aggiungere, sottrarre, spostare i dati) e dove trovare i dati su cui operare.
4. Sistema operativo (OS): Il sistema operativo gestisce le risorse hardware e fornisce un livello di astrazione. Gestisce attività come il caricamento dei programmi in memoria, la gestione dei file e l'interazione con i dispositivi di input/output. Il sistema operativo interpreta le istruzioni di livello superiore (chiamate di sistema) e le traduce in istruzioni del codice macchina che la CPU può comprendere.
5. Lingua di programmazione: I linguaggi di programmazione di alto livello (come Python, Java, C ++) consentono ai programmatori di scrivere il codice in una forma più leggibile dall'uomo. Un compilatore o un interprete traduce quindi questo codice in codice macchina o una rappresentazione intermedia (come Bytecode) che può essere eseguita dal computer.
In sintesi, l'interpretazione dei dati è un processo a più livelli, a partire da segnali elettrici che rappresentano 0S e 1S, progredendo attraverso livelli di rappresentazione sempre più astratti (dati binari, istruzioni, linguaggi di programmazione), fino a quando il computer non può eseguire operazioni significative in base ai dati di input. Ogni livello si basa su quello precedente, traducendo i dati in una forma utilizzabile dal livello successivo.
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