馮·諾依曼設計思想

馮·諾依曼設計思想可以簡要地概括為以下三點：
（1） 計算機應包括運算器、儲存器、控制器、輸入和輸出裝置五大基本部件。
（2） 計算機內部應採用二進位制來表示指令和資料。每條指令一般具有一個操作碼和一個地址碼。其中，操作碼錶示運算性質，地址碼指出運算元在儲存器的位置。
（3）將編好的程式和原始資料（原本在外儲存器，如硬碟）送入記憶體儲器中，然後啟動計算機工作，計算機應在不需操作人員干預的情況下，自動逐條取出指令和執行任務。

（4）對計算機進行集中的順序控制。

計算機系統的多級組成

各級小結：

（1）除了第1級外，其他各級都得到它下級的支援。

（2）第1級到第3級編寫的程式基本都是二進位制數字化語言。

（3）如果應用程式採用組合語言編寫的，那麼機器必須含有“組合語言級”這一級的功能；如果是高階語言編寫的，“組合語言級”這一級可以不要。（主要取決於編譯器，有的直接編譯成二進位制碼，有的編譯成組合語言，再通過彙編器進行編譯成二進位制碼。

計算機基本結構

計算機基本工作原理

計算機在執行時，先從記憶體中取出第一條指令，通過控制器的譯碼，按指令的要求，從儲存器中取出資料進行指定的運算和邏輯操作等加工，然後再按地址把結果送到記憶體中去。接下來，再取出第二條指令，在控制器的指揮下完成規定操作。依此進行下去。直至遇到停止指令。
程式與資料一樣存貯，按程式編排的順序，一步一步地取出指令，自動地完成指令規定的操作是計算機最基本的工作原理。

計算機執行應用程式過程

（1）使用者執行應用程式，傳送請求給作業系統。

（2）作業系統找到應用程式相關資訊，檢查是否是可執行檔案；並通過程式首部資訊，確定程式碼和資料在可執行檔案中的位置並計算出對應的磁碟塊地址。

（3）作業系統建立一個新的程序，並將該應用程式執行檔案對映到該程序結構，表示由該程序負責執行該程式。

  (4)為該應用程式設定CPU上下文環境並跳到程式開始處。

（5）執行應用程式的第一條指令，發生缺頁異常。（因為該應用程式的程式碼和資料還沒有讀入記憶體中，所以硬體機制捕獲“缺頁異常”資訊並把控制權交給作業系統）

（6）由於作業系統擁有了控制權，它分配一頁實體記憶體，並將程式碼從磁碟讀入記憶體，然後繼續執行該應用程式。

C語言程式轉換成可執行檔案

小結：

（1）組合語言編譯成機器語言比高階語言快（C,C++,JAVA等）。

（2）高階語言也稱為演算法語言。

（3）演算法語言編寫的程式叫源程式，組合語言編寫的叫組合語言程式。

（4）編譯器是個統稱，如有C++編譯器，組合語言編譯器（簡稱彙編器）。在這裡一般是高階語言的編譯器。

計算機的效能指標：CPU效能指標、儲存器效能指標和I/O吞吐率。