本教程旨在帮助系统架构设计师深入理解计算机体系结构在设计过程中的重要性，特别是对于那些可能认为底层硬件不直接涉及架构设计的人而言。章节1-计算机组成与体系结构明确指出，尽管高级层面上的处理被封装，但对硬件和操作系统基础的掌握对于确保系统的安全性和性能至关重要。
首先，计算机系统由硬件和软件两大部分构成，形成一个多级层次结构。硬件的核心部分包括：
1.1.1 控制器，作为指令执行的指挥中心，它负责解析和执行机器指令，包括程序计数器（PC）、指令寄存器（IR）、指令译码器（ID）以及时序部件。
2.1.2 运算器，即算术逻辑单元（ALU），执行算术和逻辑运算，配合累加寄存器（AC）、数据缓冲寄存器（DR）和状态条件寄存器（PSW）完成数据处理。
3. 主存储器（内存）用于临时存储指令和中间计算结果，是计算机核心的操作空间。
4. 辅助存储器（外存）用于长期存储大量数据，如硬盘、光盘等。
5. 输入设备接收用户输入，如键盘、鼠标、扫描仪等，将外部信息转化为计算机可识别的格式。
6. 输出设备将计算机处理结果呈现给用户或其他设备，如显示器、打印机等。
了解这些组件的工作原理和相互协作机制，有助于系统架构设计师在设计过程中做出最优决策，避免由于对底层原理的忽视而导致的安全漏洞和性能瓶颈。同时，随着信息技术的发展，对不同类型的输入输出设备和接口的理解也日益重要，因为这直接影响到用户体验和系统的扩展性。
通过学习这一章节，系统架构设计师不仅能掌握基础知识，还能在实际项目中灵活应用，提高整体设计水平。
