计算机系统的层次结构

现代计算机是一个十分复杂的硬件、软件结合的整体。计算机系统的工作过程是软硬件分层次相互配合完成的。

计算机系统的层次结构共分为五级。

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第1级是微程序设计级，这是一个实际存在的硬件级，由硬件直接执行微指令。
第2级是机器语言级，它由微程序解释机器指令系统，该级也属于硬件级。
第3级是操作系统级，该级采用机器语言解释执行，既涉及软件资源，也涉及硬件资源。
第4级是汇编语言级，这一级由汇编程序支持和执行。
第5级是高级语言级，这一级由各种高级语言编译程序支持和执行，它是面向用户的，所编写的程序称为用户程序，这一级也属于软件级。

计算机系统的发展和应用

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1.第一代计算机:电子管数字计算机时代(电子管)
2. 第二代计算机：晶体管数字计算机时代 (晶体管)
3.第三代计算机：集成电路计算机时代。(集成电路)
4. 第四代计算机：大规模和超大规模集成电路计算机时代

双核与单核比较：

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   双核处理器加入了五项主要改革：宽动态指令执行、智能电源管理、智能缓存技术、智能缓存加速及高级数字媒体增强。

目前第五代计算机的研究方向：

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  神经网络计算机 ----模拟人的大脑思维，可同时并行处理大量实时变化的数据，并引出结论。
  生物计算机---- 运用生物工程技术，蛋白分子作芯片，可以使计算机体积更小，存储量更大，智能化更强。

  光子计算机---- 用光作为信息载体，通过对光的处理来完成对信息的处理，可提高运算速度降低耗能。

总之：新一代的计算机与前四代计算机的本质区别是：计算机的主要功能将从信息处理上升为知识处理，是计算机具有人类的某些智能，所以又称为人工智能计算机。通常认为，第五代计算机具有以下几个方面的功能：

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(1) 具有处理各种信息的能力。除目前计算机能处理离散数据外，第五代计算机还能对声音、文字和图像等形式的信息进行识别处理。
(2) 具有学习、联想、推理和解释问题的能力
(3) 具有对人的自然语言的理解能力。即只需把要处理或计算的问题，用自然语言写出要求及说明，计算机就能理解其意，按人的要求进行处理或计算，而现在的计算机需要使用专门的计算机语言把处理过程与数据描述出来。对第五代计算机来说，只需告诉它 "做什么"，而不必告诉它"怎么做"。

总结：第五代计算机将采用多媒体技术把声音、图形、图像系统、计算机系统和通讯系统集成为一个整体，使计算机具有像人一样的能听、能看、能说、能写等功能。

计算机的分类

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1. 按信息的形式及处理方式(数字计算机、模拟计算机)
2. 按计算机的用途(通用计算机和专用计算机)
3. 按计算机的规模(巨型机、大型计算机、小型计算机、微型计算机)
4. 按使用的方式(工作站、服务器)

计算机的应用领域

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1. 科学计算
2.数据处理
3.实时控制
4.计算机辅助工程
5. 办公自动化
6. 数据通信
7.人工智能