基本认识：
计算机：接受用户的指令与数据，经过*处理器的数据与逻辑单元运算处理后，以产生或存储成有用的信息。广义上讲：我们周边有好多宽泛概念上的计算机，如加减乘除计算机，手机， GPS， ATM等等。
计算机五大单元：
输出单元：包括键盘，鼠标，扫描仪，读写板等。*处理器（CPU）：含有算术逻辑，控制，记忆等单元。输出单元：显⽰器，打印机。
经典冯诺依曼体系：
注意：这里存储器指内存CPU读取的数据都是从内存中来的， CPU处理完成的数据，必须要先写回内存，，最后数据才从内存传输到输出单元（忽略缓存）。
系统硬件组成
为了解程序运行时发生了什么，我们需要对典型系统的硬件组成有所了解。
主要由：总线、I/O 设备、主存、处理器组成
1 . 总线
贯穿整个系统的是一组电子管道， 称做总线， 它携带信息字节并负责在各个部件间传递。 通常总线被设计成传送定长的字节块， 也就是字（ word）。 字中的字节数（即字长） 是一个基本的系统参数， 在各个系统中的情况都不尽相同。 现在的大多数机器字长有的是 4 个字节（ 32 位）， 有的是 8 个字节（ 64 位）。
2. I/O 设备
输入 / 输出（ I/O） 设备是系统与外部世界的联系通道。 我们的示例系统包括 4 个 I/O 设备 ：作为用户输入的键盘和鼠标， 作为用户输出的显示器， 以及用于长期存储数据和程序的磁盘驱动器（简单地说就是磁盘）。每个 I/O 设备都通过一个控制 器或适配器与 I/O 总线相连。 控制器和适配器之间的区别主要在于它们的封装方式。 控制器是置于 I/O 设备本身的或者系统的主印制电路板（ 通常称为主板）上的芯片组， 而适配器则是一块插在主板插槽上的卡。 无论如何， 它们的功能都是在 I/O 总线和I/O 设备之间传递信息。
3. 主存
主存是一个临时存储设备， 在处理器执行程序时， 用来存放程序和程序处理的数据。 从物理上来说， 主存是由一组动态随机存取存储器（ DRAM） 芯片组成的。 从逻辑上来说， 存储器是一个线性的字节数组， 每个字节都有其唯一的地址（即数组索引 ）， 这些地址是从零开始的。 一般来说， 组成程序的每条机器指令都由不同数量的字节构成。 与 C 程序变量相对应的数据项的大小是根据类型变化的。
4. 处理器
*处理单元（ CPU）， 简称处理器， 是解释（ 或执行） 存储在主存中指令的引擎。 处理器的核心是一个字长的存储设备（或寄存器）， 称为程序计数器（ PC）。 在任何时刻， PC 都指向主存中的某条机器语言指令（即含有该条指令的地址）。从系统通电开始， 直到系统断电， 处理器一直在不断地执行程序计数器指向的指令， 再更新程序计数器， 使其指向下一条指令。
处理器从程序计数器（ PC） 指向的存储器处读取指令， 解释指令中的位， 执行该指令指示的简单操作， 然后更新 PC， 使其指向下一条指令， 而这条指令并不一定与存储器中刚刚执行的指令相邻。
这样的简单操作并不多， 而且操作是围绕着主存、 寄存器文件（ register file） 和算术 / 逻辑单元（ ALU） 进行的。 寄存器文件是一个小的存储设备， 由一些 1 字长的寄存器组成， 每个寄存器都有唯一的名字。 ALU 计算新的数据和地址值。
下面列举一些简单操作的例子， CPU 在指令的要求下可能会执行以下操作 ：
• 加载 ： 把一个字节或者一个字从主存复制到寄存器， 以覆盖寄存器原来的内容。
• 存储 ： 把一个字节或者一个字从寄存器复制到主存的某个位置， 以覆盖这个位置上原来的内容。
• 操作 ： 把两个寄存器的内容复制到 ALU， ALU 对这两个字做算术操作， 并将结果存放到一个寄存器中， 以覆盖该寄存器中原来的内容。
• 跳转 ： 从指令本身中抽取一个字， 并将这个字复制到程序计数器（ PC） 中， 以覆盖 PC 中原来的值。
简单了解系统的硬件组成和操作之后， 来看看程序运行时到底发生了些什么(忽略细节)。
初始时， 外壳程序执行它的指令， 等待我们输入一个命令。 当我们在键盘上输入字符串“. /hello” 后， 外壳程序将字符逐一读入寄存器， 再把它存放到存储器中，当我们在键盘上敲回车键时， 外壳程序就知道我们已经结束了命令的输入。 然后外壳执行一系列指令来加载可执行的 hello 文件， 将 hello 目 标文件中的代码和数据从磁盘复制到主存。数据包括最终会被输出的字符串“hello, world\n”。利用直接存储器存取（ DMA） 的技术， 数据可以不通过处理器而直接从磁盘到达主存。一旦目标文件hello中 的代码和数据被加载到 主存， 处理器就开始执行 hello 程序的main 程序中的机器语言指令。 这些指令将“hello, world\n” 字符串中的字节从主存复制到寄存器文件， 再从寄存器文件中复制到显示设备， 最终显示在屏幕上。