計算機系統由硬件和軟件兩大部分組成，它們相互協作完成各種計算任務。硬件是計算機的物理實體，而軟件則是運行在硬件上的程序和數據。
一、計算機硬件組成
計算機硬件主要包括五大部件：
- 運算器：負責算術運算和邏輯運算
- 控制器：指揮協調各部件工作
- 存儲器：存儲程序和數據
- 輸入設備：接收外部信息
- 輸出設備：向外界輸出結果
其中，運算器和控制器合稱為中央處理器（CPU），是計算機的核心部件。
二、計算機軟件組成
計算機軟件分為：
- 系統軟件：包括操作系統、編譯程序等
- 應用軟件：為用戶提供特定功能的軟件
三、指令執行過程
指令執行是計算機工作的核心過程，主要包括以下步驟：
1. 取指令階段
控制器從存儲器中取出指令，并送到指令寄存器。程序計數器（PC）自動加1，指向下一條指令地址。
2. 指令譯碼階段
控制器對取出的指令進行譯碼，確定指令的操作類型和操作數地址。
3. 取操作數階段
根據譯碼結果，從存儲器或寄存器中取出操作數。
4. 執行指令階段
運算器根據指令要求對操作數進行運算。
5. 回寫結果階段
將運算結果寫入指定的寄存器或存儲器單元。
這個循環過程被稱為指令周期，計算機通過不斷重復這個周期來執行程序。現代計算機采用流水線技術，使多個指令的執行階段重疊進行，大大提高了執行效率。
四、軟硬件協同工作
硬件為軟件提供了運行平臺，而軟件則驅動硬件完成具體任務。操作系統作為系統軟件的核心，負責管理硬件資源，為應用程序提供運行環境。應用程序通過操作系統提供的接口來使用硬件資源，完成用戶所需的功能。
計算機系統的性能不僅取決于硬件的性能，還與軟件的優化程度密切相關。優秀的軟件能夠充分發揮硬件的潛力，而強大的硬件平臺也為復雜軟件的運行提供了保障。
