什麼是程序
上一篇介紹了計算機是如何工作的。但同學們已經發現了使用計算器的過程十分麻煩。誰也不會爲了求2+1去擺弄一大堆開關。現在想另外一個問題，現在要計算一萬個加法。即便再簡單，一個人算完一萬條估計也會吐血，而且還不能保證全對。一般遇到這種大量的重複性的工作，機器的優勢就體現出來了。因此，我們就要想辦法讓計算器自動計算，並在計算完後將結果保存在某個地方，以便我們可以獲取。
繼續以上一篇的2+1爲例，按步驟指令和數據的順序如下
| 順序 | 數字 | 指令/數據 |
|---|---|---|
| 0 | 000 | 指令 |
| 1 | 010 | 數據 |
| 2 | 001 | 指令 |
| 3 | 010 | 指令 |
| 4 | 001 | 數據 |
| 5 | 011 | 指令 |
在計算不同數據的加法時，只需要對其中數據部分做修改即可。比如想計算3+3只需要將表格修改成
因此計算一萬條加法，我們只需要將以上序列複製一萬份，然後修改其中的數據部分便可。
最終我們可以得到一連串數字，這些數字有的是指令有的是數據，如下：
而這種有一定順序的，指令和數據的集合就叫做程序。
內存和控制器
有了程序之後，下一步就是讓計算器自動工作了。因此引入兩個新的設備，一個叫做控制器，一個叫做主存儲器。
主存儲器的作用是保存程序，並且可以供控制器讀取指令和數據，並允許控制器將計算結果保存到主存儲器中。我們最常見的主存儲是內存。內存的特點是只能在通電的條件下保存程序。控制器從主存儲器中讀取程序的操作叫做讀操作，將結果保存到主存儲器的操作叫做寫操作。對於內存的讀寫操作，分別叫做讀內存和寫內存
控制器作用是從主存儲器中讀指令和數據，然後將指令設置到計算器的控制端上，將數據設置到計算器的輸入端上，並將計算器輸出端的狀態保存到主存儲中。即代替人來完成設置計算器開關，和測量計算器輸出端電壓的工作。
最後整個裝置如下圖：
控制器和計算器合併在一起被稱爲CPU，即中央控制單元。實際上完整的CPU不僅僅包括控制器和計算器。CPU通常還有IO控制器，如控制鍵盤、鼠標、硬盤、顯示器等。
CPU和主存儲器通過總線鏈接。總線實際上就是一組導線，只不過它被嵌入在主板中。
指令集
上表只是舉個例子。真實的CPU支持的指令可不僅僅有4個。而且同樣的指令，對於不同的CPU對應的二進制數也不一樣。比如，A品牌CPU的加法指令對應11110000，B品牌CPU的加法指令對應00001111。CPU支持多少指令和每個指令對應的二進制數被稱爲指令集。目前最流行的指令集有兩個，一個是以Intel和AMD爲代表的X86指令集（主要用於服務器和桌面系統平臺），另一個是ARM指令集（主要用於移動端，如華爲、驍龍、蘋果的收集CPU）。