在层次化计算机系统中，高级语言如何通过虚拟机实现向低级机器代码的翻译，并保持系统透明性？请结合虚拟机和翻译技术，详细描述这一过程。

在层次化计算机系统中，高级语言到低级机器代码的翻译过程是系统透明性的关键。该过程通常通过虚拟机来实现，它在抽象层面提供了一个虚拟的硬件环境，使得程序可以在不同的物理硬件上运行而无需修改。虚拟机的核心在于它能将高级语言编写的程序转换成可以在实际机器上执行的指令序列。

参考资源链接：[计算机系统结构详解：层次架构与透明性探讨](https://wenku.csdn.net/doc/5w20kqcq20?spm=1055.2569.3001.10343)

具体来说，这一过程涉及多层次的翻译技术，首先是源代码到中间表示（Intermediate Representation, IR）的翻译，再从IR翻译到目标机器的指令集。例如，Java虚拟机（JVM）首先将Java源代码编译成字节码，这是一个平台无关的中间表示，然后在JVM上解释执行或者即时编译（JIT）成目标机器代码。

虚拟机的透明性体现在，从程序员的角度看，他们只需编写和编译一次代码，然后就可以在任何安装了相应虚拟机的平台上运行，无需考虑目标系统的硬件差异。这种透明性极大地促进了软件的可移植性和兼容性。

在这个过程中，翻译技术是虚拟机实现的关键，它需要处理不同类型的语言特性和运行时需求。例如，垃圾收集、异常处理、线程管理等通常由虚拟机内部机制来处理，这样应用程序就不必直接与这些复杂性打交道。翻译器和虚拟机之间的交互保证了程序能够在保持高级语言抽象的同时，有效地利用底层硬件资源。

为了更深入理解这一过程，建议阅读《计算机系统结构详解：层次架构与透明性探讨》。这本书不仅详细介绍了虚拟机和翻译技术的工作原理，还探讨了它们如何共同作用以提供强大的透明性特性。此外，通过学习Amdahl定律，程序员可以更好地理解翻译过程的性能影响，并优化代码以提高执行效率。而程序局部性原理、CPI等概念的掌握，将有助于深入理解计算机系统在执行翻译任务时的内部工作机制。

参考资源链接：[计算机系统结构详解：层次架构与透明性探讨](https://wenku.csdn.net/doc/5w20kqcq20?spm=1055.2569.3001.10343)