1 计算机组成
由硬件系统（主机系统和外部设备）与软件系统组成。
- 外部设备：所有可以通过输入输出接口与计算机进行信息交换的电子设备
- 能够与CPU直接进行信息交换的部件属于主机系统；
- 不能够与CPU直接进行信息交换的部件属于外部设备
图1 微型计算机系统组成
2 主机系统
主要由CPU、存储器、输入输出接口、总线组成。
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微处理器简称CPU，包括运算器，控制器，寄存器组
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存储器：内存储器和外存储器。外存储器：联机外存——硬磁盘，脱机外存——各种移动存储设备；内存储器的术语：存储容量和对存储器的操作（读或写），按工作方式分为：随机存取存储器RAM，和只读存储器ROM
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输入/输出接口：接口是CPU与外部设备间的桥梁
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总线：是一组导线和相关的控制、驱动电路的集合；是计算机系统各部件之间传输地址、数据和控制信息的通道。地址总线（AB）、数据总线（DB）、控制总线（CB）
3 软件系统
主要由系统软件和应用软件组成。
系统软件主要包括：操作系统、编译系统、网络系统、工具软件。
4 微型计算机的一般工作过程
取指令、分析指令、读操作数、执行指令、存放结果
顺序执行：一条指令执行完了再执行下一条指令。
并行执行：同时执行两条或多条指令。（流水线工作）
5 冯•诺依曼计算机的工作原理
存储程序工作原理，结构特点：运算器为核心。
冯●诺依曼计算机体系结构：存储器、运算器、控制器、输入输出设备。
冯●诺依曼机的特点和不足（哈佛结构）：
- 特点：程序存储，共享数据，顺序执行；属于顺序处理机，适合于确定的算法和数值数据的处理。
- 不足：与存储器间有大量数据交互，对总线要求很高；执行顺序由程序决定，对大型复杂任务较困难；以运算器为核心，处理效率较低；由PC控制执行顺序，难以进行真正的并行处理。
6 计算机中的数制
二进制B，八进制O，十进制D，十六进制H。
7 计算机中编码
（1）数值编码：二进制码、BCD码（用二进制数表示的十进制数）
（2）8421BCD编码：用4位二进制码表示1位十进制数，每4位之 间有一个空格；压缩BCD码，扩展BCD码
（3）西文字符编码：ASCⅡ码；标准ASCII的有效位:：7bit，最高位默认为0；规律：大写字母前四位是：0100；小写字母前四位是：0110；数字前四位是：0011。
（4）ASCII码的奇偶校验：加上校验位后编码中“1”的个数为奇数或者偶数。
8 计算机中的数及其运算
（1）数的表示方法：定点数（定点整数、定点小数）和浮点数
（2）数的性质：无符号数和有符号数
（2）无符号数的算术运算：每乘以2，相对于被乘数向左移动1位；每除以2，相对于被除数向右移动1位
（3）有符号数：表示方法：原码、反码、补码
原码
- 最高位为符号位，其余为真值部分。[X]原=符 号位+ |绝对值|
- 优点：真值和其原码表示之间的对应关系简单，容易理解;
- 缺点：计算机中用原码进行加减运算比较困难；0的表示不唯一。
反码：正数的反码=原码，负数：对应原码的符号位不变，数值部分按位求反。
补码：正数的补码=原码，负数：补码=反码+1，满足+0=-0
作用：实现将减法运算转换为加法运算
补充
现代计算机系统中，程序设计时，负数可用“_”表示，由编译系统将其转换为补码。
溢出的判断方法：
- 无符号数加减运算溢出的判断方法：当最高位向更高位有进位(或借位)时则产生溢出
- 有符号数运算中的溢出判断：最高位和次高位进位情况不同。
9 基本逻辑运算与逻辑门
基本逻辑运算：
与、或、非
逻辑运算与数学运算的区别：
算术运算是两个数之间的运算，低位运算结果将对高位运算产生影响；逻辑运算是按位进行的运算，低位运算结果对高位运算不产生影响。
10 CPU个数、CPU核心数、CPU线程数
CPU个数——CPU芯片个数；CPU的核心数是指物理上，也就是硬件上存在着几个核心； 线程数是一种逻辑的概念，简单地说，就是模拟出的CPU核心数。
对于一个CPU，线程数总是大于或等于核心数的
。一个核心最少对应一个线程，但通过超线程技术，一个核心可以对应两个线程，也就是说它可以同时运行两个线程。
CPU的线程数概念仅仅只针对 Intel 的CPU才有用，因为它是通过Intel超线程技术来实现的，最早应用在Pentium4上。如果没有超线程技术，一个CPU核心对应一个线程。所以，对于AMD的CPU来说，只有核心数的概念，没有线程数的概念。
CPU之所以要增加线程数，是源于多任务处理的需要。
线程数越多，越有利于同时运行多个程序，因为线程数等同于在某个瞬间CPU能同时并行处理的任务数。
11 CPU与GPU的区别
设计的区别：
-
CPU需要很强的通用性来处理各种不同的数据类型，同时又要逻辑判断又会引入大量的分支跳转和中断的处理。这些都使得CPU的内部结构异常复杂。而GPU面对的则是类型高度统一的、相互无依赖的大规模数据和不需要被打断的纯净的计算环境。
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CPU擅长逻辑控制，串行的运算。和通用类型数据运算不同，GPU擅长的是大规模并发计算，这也正是密码破解等所需要的
。GPU除了图像处理，也越来越多的参与到计算当中来。
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。
什么类型的程序适合在GPU上运行？
（1）
计算密集型的程序
。所谓计算密集型(Compute-intensive)的程序，就是其大部分运行时间花在了寄存器运算上，寄存器的速度和处理器的速度相当，从寄存器读写数据几乎没有延时。可以做一下对比，读内存的延迟大概是几百个时钟周期；读硬盘的速度就不说了，即便是SSD, 也实在是太慢了。
（2）**易于并行的程序。**GPU其实是一种SIMD(Single Instruction Multiple Data)架构， 他有成百上千个核，每一个核在同一时间最好能做同样的事情。
补充：
生产处理器的厂商：Intel、AMD、ARM、Nvidia、IBM