一个完整的计算机系统包括：硬件系统和软件系统，如下图所示
硬件：计算机装置，即物理设备。
硬件系统：组成计算机系统的各种物理设备的总称。是计算机完成工作的物质基础，是软件建立和依托的基础。
软件：某种计算机语言编写的程序、数据和相关文档的集合。指示计算机完成特定工作任务，是计算机系统的灵魂。
软件系统：在计算机上运行的所有软件的总称。
裸机：仅有硬件组成，没有软件的计算机。
冯·洛伊曼计算机体系结构特征：
计算机由5个部分组成：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备程序和数据以同等地位存储在存储器中，并按地址寻访程序和数据以二进制表示
运算器：全称算术逻辑单元（Arithmetic and Logic Unit，ALU），主要功能是进行算术运算和逻辑运算。算术运算：加减乘除等基本运算。逻辑运算：逻辑判断、关系比较以及其他基本逻辑运算（与或非）。
控制器：Control Unit，CU，是指挥计算机的各个部件按照指令的功能要求协调工作的部件。通俗来说，控制器采用程序控制方式，在解决某问题时，首先编写好解决该问题的程序代码，通过编译程序代码自动生成计算机可执行程序保存到内存中，由控制器依次取出内存的指令、分析指令、向其他部件发出控制信号，指挥计算机工作。控制器由程序计数器（PC）、指令寄存器（IR）、指令译码器（ID）、时序控制电路以及微操作控制电路等组成。
CPU由ALU和CU组成。
存储器：存放程序和数据的记忆装置。主要功能是能够按照指定位置存入和读取二进制信息。分为内存和外存
内存储器分为：随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）、只读存储器（Read Only Memory，ROM）
RAM：通常说的计算机的内存就是指RAM，CPU对其可读可写，断电数据全丢失。
ROM：CPU只读不写，由计算机制造厂写入并经固化处理，用户无法修改。断电不丢失数据。一般ROM存放计算机系统管理程序：BIOS（Basic Input-Ouput System）
外存储器：设置在主机外部，外存得名于此。通常指硬盘、光盘、U盘等。
存储器基本单位是字节（Byte，B），每个byte包含8位（bit），即1B = 8 bit。
1KB = 1024 B
1MB = 1024 KB
1GB = 1024MB
1TB = 1024GB
计算机工作原理：
计算机的工作过程就是执行程序的过程。
要了解计算机如何工作的，就必须要了解指令和程序的概念。
指令：能被计算机识别并执行的二进制代码，规定了计算机能够完成某一种操作。
指令由操作码和操作数组成
操作码：指明该指令要完成的操作的类型或者性质，如：取数、做加法、输出数据等。
操作数：指明操作对象的内容或所在的单元地址，大多数情况是地址码。
所有指令的集合称为计算机的指令系统。
所有计算机的指令系统都包含以下功能的指令：
数据传送指令：将数据在CPU和内存之间进行传递数据处理指令：进行数据的算术、逻辑或关系运算程序控制指令：控制程序指令的执行顺序输入、输出指令：外部设备与主机之间的数据传输其他指令：对计算机的硬件进行管理等程序是能完成一定功能的指令序列，程序是计算机指令的有序集合。
前面提到：计算机的工作过程就是执行程序的过程，学完指令过后，其实计算机的工作过程就是快速地执行指令的过程。
指令执行过程中，有两种流在其中流动，分别是：数据流和控制流。
数据流：原始数据、中间结果、结果数据、源程序等
控制流：控制器对指令进行分析、解释后向各部件发出的控制命令，指挥各部件协调工作
指令的执行过程（分析指令执行过程就是认识计算机工作原理）
取指令分析指令执行指令
取指令：按照程序计数器中的地址（0100H），从内存中取出指令（070270H），并送往指令寄存器
分析指令：对指令寄存器中存放的指令（070270H）进行分析，由指令译码器对操作码（07H）进行译码，将指令的操作码转换成相应的控制电位信号，由地址码（0270H）确定操作数地址
执行指令：操作控制线路发出完成该操作所需要的一系列控制信息，去完成该指令所要求的的操作
运行一个程序的过程就是依次执行每条指令的过程，一条指令执行完成，程序计数器加1或者将转移地址码送入程序计数器，继续重复执行下一条指令
软件分为：系统软件和应用软件
系统软件：控制计算机的运行、管理计算机的各种资源、并为应用软件提供支持和服务的一类软件
操作系统引入目的：
将裸机改造成功能更强、服务质量更高、用户使用更加灵活方便、更加安全可靠的工具，提高用户工作效率合理地使用系统内包含的各种软硬件资源，提高整个系统的使用效率
程序设计语言
1.机器语言
由二级制代码0或1按一定规则组成的、能被机器直接理解和执行的指令集合
2.汇编语言
使用一些反应指令功能的助记符来代替机器语言的符号语言
3.高级语言
一种接近于自然语言和数学公式的程序设计语言，程序员可以不用与计算机硬件打交道，可以不必了解机器的指令系统，这样 程序要就可以集中来解决问题本身而不必受机器制约，极大提高了编程效率
语言处理程序
以上所有语言，除了机器语言，其他语言都不能直接被计算机直接理解和执行，其他语言编写的程序称为源程序。源程序必须经过翻译才能够被机器识别和执行，这个翻译过程的工具就是语言处理程序。
1.汇编程序
2.高级语言翻译程序
编译方式
解释方式
解释方式执行速度慢：其一，每次运行必须重新解释，而编译方式只需要编译一次，可重复运行多次；其二，若程序较大，且错误发生在程序后面，前面运行的结果是无效的；其三，解释程序只看到一条语句，无法对整个程序进行优化
