рації і полів операндів - даних, над якими виконується дана операція. Набір машинних команд називається машинною мовою. Виконання програм здійснюється наступним чином. Машинна команда, на яку вказує програмний лічильник, зчитується з пам'яті і копіюється в регістр команд, де вона декодується, після чого виконується. Після її виконання програмний лічильник вказує на наступну команду і т.д. Ці дії називаються машинним циклом.
Більшість центральних процесорів мають два режими роботи: режим ядра і користувальницький, який задається бітом слова стану процесора (флагового регістру). Якщо процесор запущений в режимі ядра, він може виконувати всі команди з набору інструкцій і використовувати всі можливості апаратури. Операційна система працює в режимі ядра і надає доступ до всього обладнання. Програми користувачів працюють в режимі користувача, який дозволяє виконання безлічі команд, але робить доступним тільки частина апаратних засобів.
Для зв'язку з операційною системою для користувача програма повинна сформувати системний виклик, який забезпечує перехід в режим ядра і активізує функції операційної системи. Команда trap (емулюватися переривання) перемикає режим роботи процесора з користувальницького в режим ядра і передає управління операційній системі. Після завершення роботи управління повертається до користувача програмі, до команди, наступної за системним викликом.
У комп'ютерах, крім інструкцій для виконання системних викликів є переривання, які викликаються апаратно для попередження про виняткових ситуаціях, наприклад, спроба поділу на нуль або переповнення при операціях з плаваючою крапкою. У всіх подібних випадках управління переходить до операційної систем, яка належна вирішити, що робити далі. Іноді потрібно завершити програму з повідомленням про помилку, іноді можна проігнорувати (наприклад, при втраті значущості числа його можна прийняти рівним нулю) або передати управління самій програмі для обробки деяких видів умов.
За способом розташування пристроїв щодо центрального процесора розрізняють внутрішні і зовнішні пристрої. Зовнішніми, як правило, є більшість пристроїв введення-виведення даних (їх також називають периферійними пристроями) і деякі пристрої, призначені для тривалого зберігання даних.
Узгодження між окремими вузлами і блоками виконують за допомогою перехідних апаратно-логічних пристроїв, званих апаратними інтерфейсами. Стандарти на апаратні інтерфейси в обчислювальній техніці називають протоколами - сукупністю технічних умов, які повинні бути забезпечені розробниками пристроїв для успішного узгодження їхньої роботи з іншими пристроями.
Численні інтерфейси, присутні в архітектурі будь-якої обчислювальної системи, можна умовно розділити на дві великі групи: послідовні і паралельні. Через послідовний інтерфейс дані передаються послідовно, біт за бітом, а через паралельний - одночасно групами бітів. Кількість бітів, що беруть участь в одній посилці, визначається розрядністю інтерфейсу, наприклад, восьмирозрядні паралельні інтерфейси передають один байт (8 біт) за один цикл.
Паралельні інтерфейси зазвичай мають більш складний пристрій, ніж послідовні, але забезпечують більш високу продуктивність. Їх застосовують там, де важлива швидкість передачі даних: для підключення друкувальних пристроїв, пристроїв введення графічної інформ...
