Os sistemas computacionais são caracterizados por dois componentes básicos: Hardware - parte física e Software - parte lógica, e essa é uma divisão primária para facilitar o entendimento da organização de um sistema computacional.
Entretanto, esses dois componentes trabalham integrados e de forma complementar, pois co-existem simultaneamente em um sistema computacional. Isto porque, cada um deles isoladamente não tem sentido de ser.
Em última análise pode-se visualizar um sistema computacional como um conjunto composto por computador (hardware) e por aplicativos (software). Isto porque o computador é um sistema integrado de processador(es), memória(s) e dispositivo(s) de E/S (Entrada e Saída), interconectados por barramento(s), em que a quantidade, capacidade, características desses elementos é variável e diferente para cada aplicação ou sistema. Tendo isso em mente, pode-se imaginar que a variedade de sistemas é muito grande, desde sistemas uniprocessador, ou seja, com um único processador, até sistemas paralelos com dezenas ou centenas de processadores, passando pelos computadores do tipo dual e quad core.
Contudo, na sua essência os sistemas computacionais são basicamente iguais, e continuam em sua grande maioria seguindo o modelo de von Neumann definido na década de 1940.
O modelo de computador idealizado por John von Neumann compreende cinco componentes distintos e complementares: Memória – que contém as instruções e os dados, Unidade de Controle (UC) – responsável pelo gerenciamento e geração dos sinais de controle das demais unidades, Unidade Lógic e Aritmética (ULA) – que efetivamente realiza as operações do computador, Entrada – dispositivos por onde os comandos e dados são inseridos no computador, e Saída – dispositivos que possibilitam o acesso do(s) resultado(s) do processamento.
Visão geral do modelo de computador de Von Neumann.
Este modelo continua válido para os computadores atuais, pois o que mudou foi a capacidade, a quantidade e a integração desses componentes. Nos primeiros computadores a UC e a ULA eram unidades separadas, mas com o advento dos CIs (Circuitos Integrados) VLSI (Very large Scale Integration) elas passaram a ser integradas em um único dispositivo, denominado microprocessador.
Em termo de utilização os sistemas computacionais tem-se difundido enormemente, desde o lazer/entretenimento até a área espacial, e com toda a certeza isso é só o começo de uma revolução ainda maior que está por vir.
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