计算机系统由硬件和软件两部分组成。硬件系统是计算机的“躯干”,是物质基础；而软件系统则是建立在这个“躯干”上的“灵魂”，没有安装任何软件的计算机称为裸机。
1944年，美籍匈牙利数学家冯•诺依曼提出计算机基本结构和工作方式的设想，为计算机的诞生和发展提供了理论基础。时至今日，尽管计算机软硬件技术飞速发展，但计算机本身的体系结构并没有明显的突破，当今的计算机仍属于冯•诺依曼架构。
计算机硬件设备由存储器、运算器、控制器、输入设备 和 输出设备（I/O 设备）五个部分组成。工作原理：输入设备获取数据存储到内存中，CPU从内存中取出数据并进行处理，运算完毕后在交给内存，内存将CPU处理过的数据交给输出设备，由输出设备进行数据的输出。
中央处理器（CPU, Central Processing Unit）是用于运算和处理数据的核心部件，是计算机的大脑，主要由运算器、控制器和寄存器组成，其核心组件是控制器和运算器。
⚪ 运算器：负责算术运算和逻辑运算。
⚪ 控制器：负责计算机系统控制。
⚪ CPU主要性能指标：主频和字长。
⚪ CPU的品牌：Intel、AMD、IBM(服务器CPU)。
存储器 用于保存各类程序的数据信息。存储器分为：主存储器(内存)和辅助存储器(外存)。
一、主存储器：也称内存储器，属于主机的一部分。用于存放系统当前正在执行的数据和程序，属于临时存储器。主存储器的信息（内存）可以被CPU直接访问，内存由半导体存储器组成，存取速度快， 容量一般较小。内存中含有很多存储单元，每个存储单元可以存放1个8位二进制数（1个 字节），内存中每个字节有一个固定的编号，这个编号称为地址，CPU在存取存储器中的数 据是按地址进行的。内存可分为：只读存储器（ROM）、随机存储器（RAM）和 高速缓冲存储器Cache。
❶、ROM：只读存储器，信息只能被读入，不能写入新信息，计算机断电后，ROM中的信息不 会丢失,用于检查系统配置及提供基本的输入输出控制程序。
❷、RAM：读写存储器，可读、可写，断电后RAM中的信息全部丢失。
❸、高速缓冲存储器Cache：由于CPU的速度不断提高，RAM的读写速度很难满足CPU的要 求，因此在读写内存时会加入等待时间，对于高速CPU而言是一种浪费，Cache主要用于CPU 与内存之间设置高速小容量存储器，固化于主板，用于提升CPU的读写效率。
二、外存储器：又称为辅助存储器，属于永久存储器。容量一般较大，大部分可移动，用于计算机之间的交流，外存一般有硬盘、闪存（优盘）、光盘、软盘，现在用得比较多的是闪存(如U盘)和硬盘。
计算机中的三总线结构：控制总线、地址总线、数据总线。
总线 是一组导线、是公共通路，微型计算机中各个组成部件之间的信息传输都是通过它 们来实现的。
计算机在运行时，先从内存中取出一条指令（一条指令包括操作码和操作数），通过控制器的译码，按指令的要求，从存储器中取出数据进行指定的运算和逻辑操作等加工，然后再按地址把结果送到内存中去。接下来取出下一条指令，在控制器的指挥下完成规定操作，依次进行下去，直到遇到停止指令。
输入设备：是外界向计算机传送信息的装置。
输出设备：把计算处理过的信息以人们认识的形式表示出来，最常用的输出设备是显示器、音箱、打印机。
计算机的存储单位：
在计算机内部，信息都是采用二进制的形式进行存储、运算和传输的。计算机存储的最小单位是位(bit，简写位b)，可以是0或1。
计算机中对数据进行处理的基本单位是字节(Byte，简写为B)，每8位组成一个字节，即1Byte=8bits。
例如：
1个字节：01010101
2个字节：01010101 10010001
内存容量 目前计算机的内存容量有4GB，8GB，16GB等；直接影响运行速度
字长 指计算机一次所能处理的二进制位长度。单位为位（BIT），计算机通常为：16位，32位，64位。字长是衡量计算性能的一个重要指标。计算机的字长直接影响到它的精度、功能和速度。字长越大，表示的数值范围就越大，计算出的结果的有效位数也就越多，能表示的信息就越多，功能就更强。
位、字节、字长 的区别：
【1】“位”：bit，我们用一个位来表示一个二进制数字0或者是1。
【2】“字节” byte，一个字节由8位二进制数构成。字节是微型计算机存储容量的单位，用 B 表示。
【3】字长，表示的是计算机一次可以直接处理的二进制数的位数。像电脑有分 8位、16位、32位、64位。我们现在的电脑都是64位，也就是说，这种电脑一次可以直接处理的二进制数的位数是64位，也就是CPU的寻址空间不同（寻址空间指的是计算机的内存处理能力，通俗地说，就是CPU能用到多少内存）。
常见问题：
◆ 微机内的存储器的地址是以 字长 编址的。
◆ 主机是由 CPU 和 内（外）存储器 构成的。
◆ 我们通常说的”内存”属于计算机中的 存储设备。计算机如果缺少内存，将无法正常启动。
◆ 存取速度： 寄存器>Cache>内存>硬盘>U盘>光盘>软盘 。
◆ 虚拟内存指用外存来模拟内存，是一种存储器管理的方式，而不是硬件组成。
◆ BIOS（基本输入输出系统）是一组固化在计算机「主板」上的一个ROM芯片上的程序。
◆ 现有一张分辨率为1920×1080像素的16位彩色图像。请问要存储这张图像，至少需要多大的存储空间？ 计算方法：图像大小为1920×1080×16 bits，除以1024 再除以 1024后得到：大约 4 MB。
◆ 计算机存储的基本单位用B表示，它代表的是Byte(字节)。一个Byte含有8个二进制位(即8bits)。
◆ 早期计算机内存不够大，可以将字库固化在一个包含只读存储器的扩展卡中插入计算机主板帮助处理汉字。