本節書摘來自華章出版社《計算機組成原理》一書中的第一部分， 作 者 computer organization and architecture: themes and variations［英］艾倫·克萊門茨（alan clements） 著，沈 立 王蘇峰 肖曉強 譯， 更多章節内容可以通路雲栖社群“華章計算機”公衆号檢視。
本書将介紹支配所有數字計算機系統的基本原理，并讨論不同類型計算機之間的差異。本書的内容将覆寫整個計算機系統，而不是僅僅集中在cpu上而忽略存儲器和輸入/輸出機制。
本書适合不同類型的讀者。一部分讀者可能剛開始接觸計算機體系結構和硬體，而另一些讀者可能已經學習了有關數字系統設計的先導課程，或是可能已經獨立地閱讀了一些相關的書籍資料。為了向所有讀者提供同樣的背景知識，本書将從構造一台通用計算機開始，首先提出一個簡單的問題，然後分析需要使用哪些機制來解決這個問題。雖然這是一種非常傳統的方法，但它卻恰好說明，我們今天所用的計算機都是從解決問題的實際需求出發，很自然地發展而來的。我不是曆史學家，但我認為計算機采用現有的結構是不可避免的，因為早在計算機時代之前很多年，我們今天所熟知的一些計算機的基本原理就已經被提出了。計算機時代之是以出現在20世紀，是因為當時的技術使得制造出可用的計算機成為可能。
本書分三部分，如下所示。
有多種方法可以設計處理器、存儲系統、總線和接口。我們将介紹控制計算機工作的原理，并讨論工程師用來設計實際計算機的一些不同的方法。
下圖列出了計算機系統體系結構所涉及的内容。圖中描述了計算機系統的各個部件，從完成資訊處理的cpu，到存儲大量資訊的磁盤驅動器（包括筆式驅動器和固态盤），以及傳遞資料的總線（資訊高速公路）。計算機系統還包括鍵盤、滑鼠、顯示器、列印機（個人計算機内）、數位相機或gps接收器（手機或導航裝置中）等輸入/輸出裝置。計算機體系結構課程通常沒有足夠的學時介紹這些從簡單的機電滑鼠到極為複雜的gps接收器的多種多樣的外部裝置。
術語中央處理單元（cpu）指計算機系統中負責從存儲器中讀指令并執行指令的部分。今天，它在很大程度上等價于微處理器。圖中很多計算機系統的元件，本書都會用專門的一章或多章介紹。
計算機體系結構領域的學生也應該了解影響計算機設計的各種因素（如上圖右側所示）。例如，性能與計算機運作速度有關。同樣，我們還對異常處理感興趣，它是允許計算機響應外部事件的機制，例如移動滑鼠或按下一個按鍵。功耗是目前計算的關鍵因素，因為它必須盡可能小。為了避免處理器因過熱而損壞，高性能計算機必須降低功耗，而為了延長電池壽命，便攜系統也必須減少功耗。