1.1.1 計算機的軟硬件概念

　　計算機系統由硬件和軟件組成。

　　而計算機的軟件又分為兩大類：系統軟件和應用軟件。

• 系統軟件：管理整個計算機系統，監視計算機的運行過程，使系統資源得到合理的調度、高效運行。
• 應用軟件：根據用戶的任務需求所編制的各種程序。

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1.1.2 計算機系統的層次結構

　　計算機系統的層次結構不斷演變至今，可簡述為六個層次。

　　

　　而在早期的計算機中，只有機器語言，上圖中M0與M1一起稱為實際機器（機器語言機器），用戶們必須用二進制代碼傳輸指令，難度非常大。

　　進而為了解決這一對計算機用戶的困難點，匯編語言（符號式的程序設計語言）應運而生，它用符號ADD\SUB\MUL\DIV等分別表示加減乘除，并用符號表示指令或數據所在存儲單元的地址，是程序不再使用繁瑣的二進制代碼來編寫程序。但實際上沒有任何的機器能夠直接識別匯編語言，因此需要將匯編語言程序翻譯成機器語言程序才能被機器接受并自動運行。這個翻譯是由機器系統軟件中的匯編程序來完成的。

　　由于使用匯編語言還是需要掌握大量的機器語言，且這種語言沒有通用性，每一種機器對應的語言不一樣，所以為了更方便人們使用計算機，高級語言便出現了。高級語言如（FORTRAN\BASIC\PASCAL...)這類語言非常接近人們的生活習慣，且門檻較低，程序員只需要掌握這類高級語言的語法和語義便可使用這一語言進行編程。當然，機器本身同樣無法識別高級語言，因為需要將高級語言轉換成匯編語言（再M4中完成）再翻譯成機器語言才可運行。這里高級語言翻譯成匯編語言的軟件稱為翻譯程序。翻譯程序分為兩種：一種是編譯程序，另一種是解釋程序。兩者區別在于，編譯程序是先編譯完全部高級語言程序后再運行，因為只要源代碼不變就無需進行再次編譯。而解釋程序則一條一條運行，且每次運行都需要重新進行翻譯。

　　而回到圖中我們不難看出還有一個應用語言機器（M5），這一級是為了使計算機滿足某種用途而專門設計的，放到當今，其實主要用于人工智能開發當中。

　　最底層的微程序機器即是從傳統機器中分離出來的，作用是分離機器語言中的語句，將M1中每一條機器指令翻譯成一組微指令，構成一個微程序。

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1.1.3 計算機組成和計算機體系結構

　　計算機體系結構是指那些能夠被程序員所見到的計算機系統的屬性，即概念性的結構和功能特性。

　　計算機組成是指如何實現計算機體系所體現的屬性，它包含了許多對程序員來說是透明的硬件細節。

　　

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總結

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