计算机系统结构复习要点：Flynn分类、Amdahl定律与性能优化

"计算机系统结构期末复习资料，适合计算机系学生复习使用，涵盖计算机系统设计基础、Flynn分类法、Amdahl定律、CPU性能分析、计算机发展趋势以及软件可移植性技术等内容。" 计算机系统结构是计算机科学的核心领域，它研究计算机系统的组织和行为。在这个复习资料中，主要涉及以下几个关键知识点： 1. 计算机系统设计基础：强调软件和硬件在功能上的等价性，虽然它们在实现上存在差异，如性能、成本和复杂性。这一概念是理解计算机系统中软硬件交互的基础。 2. Flynn分类法：这是一种根据指令流和数据流的组合来分类计算机架构的方法。SISD（单指令流单数据流）、SIMD（单指令流多数据流）、MISD（多指令流单数据流）和MIMD（多指令流多数据流）是四种基本类型，其中SIMD和MIMD常用于并行计算和高性能计算场景。 3. Amdahl定律：描述了系统性能改进的限制，指出即使对系统的一部分进行优化，整体性能提升也会受到未优化部分的影响。优化的效益随着优化比例的增加而递减，提示我们在设计系统时要考虑全局优化。 4. 计算机系统设计方法：通常包括自顶向下、自底向上和中间开始的设计策略，中间开始设计特别关注软硬件接口，这是现代计算机系统设计的常见实践。 5. CPU性能：CPU性能的衡量通常涉及时钟速度、指令集、缓存大小和效率等因素。理解这些指标对于评估和比较不同CPU的性能至关重要。 6. 计算机系统发展趋势：追求更高的性能、更大的内存容量和更强的I/O能力是计算机系统发展的主线。 7. 软件可移植性：通过统一的高级语言、系列机方法、模拟和仿真来实现。系列机和兼容机的概念有助于理解不同平台间的软件兼容性问题。 8. 程序翻译与解释：翻译是将高级语言程序转化为低级机器语言的过程，而解释则是逐行执行高级语言指令，不产生永久性的机器代码。 9. 数据表示与指令系统：数据表示是数据结构的基础，影响着数据的存储和处理方式。指令系统则定义了CPU理解和执行的操作，直接影响着计算机的运算能力和效率。 这个复习资料涵盖了计算机系统结构的关键概念，对准备期末考试的学生来说是一份宝贵的参考资料。通过深入理解和掌握这些知识点，学生能够更好地理解计算机的工作原理，并为未来的课程和职业生涯打下坚实的基础。