上面提到的计算机五个基本部分称为计算机硬件，但是仅有硬件，计算机没有运算的可能性，如要计算机进行计算控制等操作的话，计算机还必须配有必要的软件。所谓的软件就是指使用计算机的各种程序。计算机工作的过程，实质上是执行程序的过程。在计算机工作时，CPU逐条执行程序中的语句就可以完成整个程序的运行，从而完成一项特定的任务。

1.指令和程序的概念

指令就是让计算机完成某个操作所发出的指令和命令，即计算机完成某个操作的依据。一条指令通常由两个部分组成，前面是操作码部分，后面是操作数部分。操作码指明该指令要完成的操作，如加、减、乘、除等；操作数是指参加运算的数或者数所在的单元地址。一台计算机的所有指令的集合，称为该计算机的指令系统。

使用者根据解决某一问题的步骤，选用一条条指令进行有序的排列。计算机执行了这一指令序列，便可完成预定的任务。这一指令序列就称为程序。显然程序中的每一条指令必须是所用计算机指令系统中的指令，因此指令系统是提供给使用者编制程序的基本依据。指令系统反映了计算机的基本功能，不同的计算机其指令系统也不相同。

2.计算机执行指令的过程

计算机执行指令一般分为两个阶段：第一阶段，将要执行的指令从内存取到CPU内；第二阶段，CPU对取入的指令进行分析译码，判断该条指令要完成的操作。然后向各部件发出完成该操作的控制信号，完成该指令的功能。当一条指令执行完后就进入下一条指令的取指操作。一般将第一阶段取指令的操作称为取指周期，将第二阶段称为执行周期。

3.计算机执行程序的过程

计算机在执行程序时，先将每个语句分解成一条或多条机器指令，然后根据指令顺序，一条指令一条指令地执行，直到遇到结束运行的指令为止。计算机执行指令的过程又分为取指令、分析指令和执行指令三步，即从内存中取出要执行的指令并送到CPU中，分析指令要完成的动作，然后执行操作，直到遇到结束运行程序的指令为止。

程序执行的过程如图1-5所示。(www.daowen.com)

图1-5　程序执行过程

4.计算机工作过程

从程序的执行过程可以看出，在计算机工作中有三种信息在流动：数据信息、指令信息和控制信息。

数据信息是指各种原始数据、中间结果、源程序等。这些信息由输入设备送到内存中。在运算过程中，数据从外存读入内存，由内存传输到CPU的运算器进行运算，运算后将计算结果再存入外存或经输出设备输出。指令信息是指挥计算机工作的具体操作命令。控制信息是由控制器发出的，控制器根据指令向计算机各部件发出控制命令，协调计算机各部分的工作。计算机的工作原理如图1-6所示。

图1-6　计算机工作原理