【正文】 組成程序的指令來完成人們所給予任務(wù)的，所以指令就是計(jì)算機(jī)所能識(shí)別并能直接加以執(zhí)行的語句，當(dāng)然它是由二進(jìn)制代碼組成的。這種語言稱為機(jī)器語言，它對于人們顯然是不方便的。既然 計(jì)算機(jī)能識(shí)別的唯一語言是機(jī)器語言 ，而用這種語言編寫程序又很不方便，所以在計(jì)算機(jī)語言的發(fā)展過程中就出現(xiàn)了 匯編語言和高級語言 。匯編語言是一種符號(hào)語言，它和機(jī)器語言幾乎一一對應(yīng)，但在書寫時(shí)卻使用由字符串組成的助記符。例如，加法在匯編語言中一般時(shí)用助記符 ADD表示的，而 機(jī)器語言則用二進(jìn)制代碼來表示 。顯然，相對機(jī)器語言來說，匯編語言是易于為人們所理解的，但計(jì)算機(jī)卻不能直接識(shí)別匯編語言。匯編程序就是用來把由用戶編制的匯編語言程序翻譯成機(jī)器語言程序的一種系統(tǒng)程序。微機(jī)的匯編程序有多種版本，如 MASM、 TASM等。 MASM為Microsoft公司開發(fā)的匯編程序， TASM（ Turbo Assembler）則為 Borland公司開發(fā)的匯編程序，它們都具有較強(qiáng)的功能和宏匯編能力。 ? 高級語言脫離開機(jī)器指令用人們更加易于理解的方式來編寫程序，當(dāng)然它們也要翻譯成機(jī)器語言才能在機(jī)器上執(zhí)行。高級語言的翻譯程序有兩種方式： 一種是先把高級語言程序翻譯成機(jī)器語言程序，然后再在機(jī)器上執(zhí)行，這種翻譯程序稱為編譯程序（ piler）， 多數(shù)高級編程語言如PASCAL、 FORTRAN、 C、 C++、 Java、 C等通過編譯程序把編寫的程序轉(zhuǎn)換為匯編指令（ assembly instruction），然后再轉(zhuǎn)換為可執(zhí)行的機(jī)器語言。 另一種是直接在機(jī)器上運(yùn)行高級語言程序，一邊解釋一邊執(zhí)行，這種翻譯程序稱為解釋程序（ interpreter）， 如 BASIC、 dBASE就經(jīng)常采用這種方式。 計(jì)算機(jī)軟件層次 ? 連接程序（ linker） 用來把要執(zhí)行的程序與庫文件或其他已經(jīng)翻譯好的子程序（能完成一種獨(dú)立功能的程序模塊）連接在一起，形成機(jī)器能執(zhí)行的程序。 ? 裝入程序（ loader） 用來把程序從外存儲(chǔ)器傳送到內(nèi)存儲(chǔ)器，以便機(jī)器執(zhí)行。例如，計(jì)算機(jī)開機(jī)后就需要立即啟動(dòng)裝入程序把常駐監(jiān)督程序裝入存儲(chǔ)器，使機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)起來。又如，用戶程序經(jīng)翻譯和連接后，由連接程序直接調(diào)用裝入程序，把可執(zhí)行的用戶程序裝入內(nèi)存以便執(zhí)行。 ? 系統(tǒng)程序庫（ system library） 和 用戶程序庫（ user library） ，各種標(biāo)準(zhǔn)程序、子程序和一些文件的集合稱為程序庫，它可以被系統(tǒng)程序或用戶程序調(diào)用。操作系統(tǒng)還允許用戶建立程序庫，以提高不同類型用戶的工作效率。 計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu) ? 第 1級是 微程序設(shè)計(jì)或邏輯電路級 。這是一個(gè)實(shí)在的硬件級，由硬件直接執(zhí)行。如果某一個(gè)應(yīng)用程序直接用微指令來編寫，那么可在這一級上運(yùn)行應(yīng)用程序。 ? 第 2級是一般機(jī)器級，也稱為 機(jī)器語言級 ，它由微程序解釋機(jī)器指令系統(tǒng)。這一級也是硬件級。 ? 第 3級是 操作系統(tǒng)級 ，它由操作系統(tǒng)程序?qū)崿F(xiàn)。這些操作系統(tǒng)由機(jī)器指令和廣義指令組成，廣義指令是操作系統(tǒng)定義和解釋的軟件指令，所以這一級也稱為混合級。 ? 第 4級是 匯編語言級 ，它給程序人員提供一種符號(hào)形式語言，以減少程序編寫的復(fù)雜性。這一級由匯編程序支持和執(zhí)行。如果應(yīng)用程序采用匯編語言編寫時(shí)，則機(jī)器必須要有這一級的功能； 如果應(yīng)用程序不采用匯編語言編寫，則這一級可以不要。 ? 第 5級是 高級語言級 ，它是面向用戶的，為方便用戶編寫應(yīng)用程序而設(shè)置的。這一級由各種高級語言編譯程序支持和執(zhí)行。 計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu) 計(jì)算機(jī)的分類 按處理數(shù)據(jù)的形態(tài)分類 計(jì)算機(jī)分為數(shù)字計(jì)算機(jī)（ Digital Computer）和模擬計(jì)算機(jī)（ Analogue Computer）兩大類 按照設(shè)計(jì)的目的分類 計(jì)算機(jī)可分為專用計(jì)算機(jī)（ Special Purpose Computer）和通用計(jì)算機(jī)（ General Purpose Computer） 按照使用的用途分類 計(jì)算機(jī)可分為高級科學(xué)計(jì)算機(jī)（ Advanced Scientific Computer）、工業(yè)控制計(jì)算機(jī)（ Industrial Control Computer）和數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)（ Data Computer）。 按照內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)分類 計(jì)算機(jī)可分為單 CPU處理機(jī)與多 CPU處理機(jī)（并行機(jī)）； 8位機(jī)、 16位機(jī)、 32位機(jī)或 64位計(jì)算機(jī)以及 CISC與 RISC計(jì)算機(jī)等。 按綜合性能指標(biāo)分類 計(jì)算機(jī)按照運(yùn)算速度、字長、存儲(chǔ)容量、軟件配置等多方面的綜合性能指標(biāo)可分為巨型機(jī)、大型機(jī)、小型機(jī)、工作站、微型機(jī)等幾類 計(jì)算機(jī)應(yīng)用的發(fā)展 40年代中期至 50年代 計(jì)算機(jī)應(yīng)用主要是 科學(xué)計(jì)算、工程設(shè)計(jì) 等數(shù)值應(yīng)用，這一階段使用第一代電子管計(jì)算機(jī)（數(shù)字機(jī)和模擬機(jī)），硬件體積龐大，運(yùn)算速度慢，系統(tǒng)維護(hù)需要較高的技術(shù)，軟件尚未形成系統(tǒng)，應(yīng)用程序編制耗費(fèi)大量人力。主要應(yīng)用于國防尖端武器的研制、生產(chǎn)和使用。 50年代末至 60年代末 開始向非數(shù)值應(yīng)用方面發(fā)展。這一階段使用第二代晶體管計(jì)算機(jī) ,除繼續(xù)用于科學(xué)計(jì)算外，主要用于 數(shù)據(jù)處理、工商業(yè)事務(wù)處理、企業(yè)信息管理 。60年代后期出現(xiàn)小型機(jī)后，硬件逐步形成系列，接口設(shè)備和外圍設(shè)備品種增多，組塊式的軟件設(shè)計(jì)使軟件的編制趨于工程化，并應(yīng)用于生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)控制。 70年代以后 計(jì)算機(jī)應(yīng)用普及到社會(huì)經(jīng)濟(jì)更多的領(lǐng)域。第三代集成電路計(jì)算機(jī)具有良好的性能價(jià)格比和可靠性，它促進(jìn)了計(jì)算機(jī)的推廣應(yīng)用。隨著微處理機(jī)的迅速發(fā)展， 計(jì)算機(jī)廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、文化教育、衛(wèi)生保健、服務(wù)行業(yè)、社會(huì)公用事業(yè) 等。家用電器采用微處理機(jī)后使計(jì)算機(jī)應(yīng)用深入到家庭生活和娛樂之中。計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的結(jié)合，使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)得到快速發(fā)展。信息服務(wù)業(yè)的興起使社會(huì)信息資源得到更廣泛的利用。 計(jì)算機(jī)應(yīng)用的領(lǐng)域 ? 科學(xué)計(jì)算（或稱為數(shù)值計(jì)算） ? 過程檢測與控制 ? 信息管理（數(shù)據(jù)處理） ? 計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng) 1）計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（ CAD） 2）計(jì)算機(jī)輔助制造（ CAM） 3）計(jì)算機(jī)輔助測試（ CAT） 4）計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（ CAI） 5）辦公自動(dòng)化 6）經(jīng)濟(jì)管理 7）情報(bào)檢索 8）自動(dòng)控制 9）模式識(shí)別 計(jì)算機(jī)的發(fā)展方向 ? 計(jì)算機(jī)體積上的微型化 ? 計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)化 ? 計(jì)算機(jī)的人工智能化 ? 計(jì)算機(jī)巨型化 ? 計(jì)算機(jī)技術(shù)與其他技術(shù)結(jié)合 計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢 ? 量子計(jì)算機(jī) 量子計(jì)算機(jī)是一類遵循量子力學(xué)規(guī)律，并進(jìn)行高速數(shù)學(xué)與邏輯運(yùn)算、存儲(chǔ)及處理的量子物理設(shè)備。當(dāng)某個(gè)設(shè)備是由兩子元件組裝，處理與計(jì)算的是量子信息，且運(yùn)行的是量子算法時(shí)，這樣的計(jì)算機(jī)就稱為量子計(jì)算機(jī)。傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的半導(dǎo)體靠控制集成電路來記錄和運(yùn)算信息，量子電腦則希望控制原子或小分子的狀態(tài)，記錄和運(yùn)算信息。 ? 光計(jì)算機(jī) 光計(jì)算機(jī)是指以光、電作為介質(zhì)與載體，對信息進(jìn)行保存與傳輸?shù)挠?jì)算機(jī)。光計(jì)算機(jī)也是一個(gè)相對環(huán)保的產(chǎn)業(yè)，能量消耗很低。與傳統(tǒng)硅芯片計(jì)算機(jī)不同，光計(jì)算機(jī)用光束代替電子進(jìn)行計(jì)算和存儲(chǔ)：它以不同波長的光代表不同的數(shù)據(jù)，以大量的透鏡、棱鏡和反射鏡將數(shù)據(jù)從一個(gè)芯片傳送到另一個(gè)芯片。 計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢 ? 化學(xué)計(jì)算機(jī) 在運(yùn)行機(jī)理上，化學(xué)計(jì)算機(jī)以化學(xué)制成品中的微觀碳分子作為其信息載體，來實(shí)現(xiàn)信息的傳輸與儲(chǔ)存。所以，它具有更小的體積，更快的運(yùn)算速度，以及巨大的計(jì)算機(jī)能力，其信息傳輸?shù)乃俣壬踔劣锌赡鼙热四X的思維速度還要快若干倍，具有十分誘人的發(fā)展前景。 ? 生物計(jì)算機(jī) 現(xiàn)在傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)核心元件的大規(guī)模集成電路多以硅為材料。按傳統(tǒng)工藝，在硅片上的集成度是有一定限量的；若提高了集成度，電路密集引起的散熱問題又難于解決。這兩個(gè)技術(shù)問題的存在，使得計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度與能力終將不能滿足社會(huì)的要求，于是需要我們從一個(gè)全新的角度來考慮計(jì)算機(jī)的構(gòu)造，而生物科學(xué)的發(fā)展為這種想法提供了可能。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，蛋白質(zhì)分子中的氫也有兩種電態(tài)，這樣一個(gè)蛋白質(zhì)分子就是一個(gè)開關(guān)。從理論上講，生物計(jì)算機(jī)就是以生物芯片取代在半導(dǎo)體硅片上集成效以萬計(jì)的晶體管制成的計(jì)算機(jī)。它的主要原材料是生物工程技術(shù)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)分子，并以此作為生物芯片。生物計(jì)算機(jī)芯片本身還具有并行處理的功能，其運(yùn)算速度要比當(dāng)今最新一代的計(jì)算機(jī)快 10萬倍，能量消耗僅相當(dāng)于普通計(jì)算機(jī)的十億分之一，存儲(chǔ)信息的空間僅占百億億分之一。