1. 典型硬體系統組成

　　1. 匯流排

　　貫穿整個系統的是一組電子管道，稱作匯流排，它攜帶資訊位元組並負責在各個部件間傳遞。

　　2. I/O裝置

　　I/O（輸入/輸出）裝置是系統與外部世界聯絡通道。下圖包括四個I/O裝置：作為使用者輸入的鍵盤和滑鼠，作為使用者輸出的顯示器，以及用於長期儲存資料和程式的磁碟驅動器。

　　3. 主存

　　主存是一個臨時儲存裝置，在處理器執行程式時，用來存放程式和程式處理的資料。從物理上來說，主存是由一組動態隨機存取儲存器晶片組成的。邏輯上來說，儲存器是一個線性位元組陣列，每個位元組都有其唯一的地址（陣列索引）。

　　4. 處理器

　　處理器（CPU）是解釋（執行）儲存在主存中指令的引擎。

　　程式計數器（PC）指向主存中某條機器語言指令（即含有該條指令的地址）。

　　暫存器檔案由一些單個字長的暫存器組成，每個暫存器都有唯一的名字。

　　ALU（算數/邏輯單元） 計算新的資料和地址值。

　　下面是CPU在指令的要求下可能會執行的一些簡單操作：

• 載入：從主存複製一個位元組或者一個字到暫存器，以覆蓋暫存器原來的內容
• 儲存：從暫存器複製一個位元組或者一個字到主存的某個位置，以覆蓋這個位置上原來的內容
• 操作：把兩個暫存器的內容複製到ALU，ALU對這兩個字做算術運算，並將結果存放到一個暫存器中，以覆蓋暫存器中原來的內容
• 跳轉：從指令本身中抽取一個字，並將這個字複製到程式計數器（PC）中，以覆蓋PC中原來的值

　　2. 儲存器層次結構

　　3. 計算機系統抽象表示

　　所有應用程式對硬體的操作嘗試都必須通過作業系統。其有兩個基本功能：（1）防止硬體被失控的應用程式濫用（2）嚮應用程式提供簡單一致的機制來控制複雜而又通常大不相同的低階硬體裝置。

　　檔案是對I/O裝置的抽象，虛擬記憶體是對程式儲存器的抽象，而程序是對一個正在執行的程式的抽象，虛擬機器是對整個計算機的抽象。

　　3.1 程序

　　在一個作業系統上，可以同時執行多個程序，而每個程序都好像在獨佔的使用硬體。而併發執行，則是說一個程序的指令和另一個程序的指令是交錯執行的。作業系統實現這種交錯執行的機制稱為上下文切換。上下文儲存很多資訊，比如PC和暫存器檔案的當前值，以及主存的內容。