冯·诺依曼的计算机设计理念
冯·诺依曼提出的计算机设计理念可以总结为以下几个核心要点：（1）计算机应由五大基本部件组成：运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备；（2）计算机内部应采用二进制系统表示数据和指令。每一条指令通常包含一个操作码和一个地址码，操作码用于指定运算操作的类型，而地址码则指明操作数在存储器中的位置；（3）在计算机工作时，已编写的程序和初始数据（通常存储在外部存储器，如硬盘）需要被加载到内存中，计算机将自动从内存中逐条提取指令并执行，整个过程无需人工干预；（4）计算机的操作应通过集中式的顺序控制来进行。
计算机系统的多层结构
各层
（1）除第一级外，系统中的每一层都依赖其下级的支持；
（2）从第一级到第三级编写的程序通常都是基于二进制数字的语言；
（3）若程序是用汇编语言编写的，则机器需要具备“汇编语言级”的功能；如果程序是用高级语言编写的，那么“汇编语言级”可能就不再需要。这主要取决于编译器的设计：某些编译器直接将高级语言编译成二进制代码，而另一些则先将其转化为汇编语言，再通过汇编器编译为二进制。
计算机的基本架构
计算机的基本结构包括几个重要组成部分，其中包括处理器（CPU）、内存、输入输出系统以及存储器等。这些部件相互配合，以保证计算机能高效执行各种任务。每个部件承担着特定的职能，共同支撑着计算机的整体运作。
计算机的工作原理
当计算机运行时，它会从内存中提取第一条指令，经过控制器的译码后，按指令的要求从存储器中读取所需数据，进行计算或逻辑操作等处理。处理完成后，结果会通过地址返回内存。接着，计算机会继续执行第二条指令，并根据控制器的指令完成相应操作。这一过程会不断循环，直到遇到终止指令。程序和数据存储在内存中，计算机根据程序的顺序逐条执行指令，自动完成各项操作，这就是计算机的基本工作原理。
应用程序的执行流程
（1）用户启动应用程序，发出请求给操作系统；
（2）操作系统检查请求的程序文件，确认它是否为可执行文件。通过程序的头部信息，操作系统确定代码和数据在文件中的位置，并计算相应的磁盘地址；
（3）操作系统为程序创建一个新的进程，并将应用程序的可执行文件映该进程中，从而使该进程负责执行程序；
（4）操作系统为应用程序设置适当的CPU上下文环境，并跳转到程序的起始位置；
（5）当程序的第一条指令执行时，可能会发生缺页异常。因为程序的代码和数据尚未加载到内存中，硬件机制会捕获这一异常，并将控制权交给操作系统；
（6）操作系统获得控制权后，会分配一页物理内存，并将程序的代码从磁盘加载到内存中，然后继续执行程序。
C语言程序的编译过程
（1）与高级语言（如C、C++、Java等）相比，汇编语言的编译速度更快，能够更迅速地转化为机器语言；
（2）高级语言通常被称为算法语言；
（3）用算法语言编写的程序称为源代码，而用汇编语言编写的程序则称为汇编程序；
（4）编译器是一个统称，其中包括C++编译器和汇编语言编译器等。在此，我们一般指的是用于编译高级语言的编译器。
计算机性能评估指标
计算机的性能通常通过以下几个关键指标来衡量：CPU性能、存储器性能和输入输出吞吐率。这些指标直接影响计算机的整体运行效率和响应速度。