计算机系统结构详解：从分类到异构计算

"这篇资料是关于电子科技大学计算机学院高级计算机系统结构课程的期末复习总结，涵盖了计算机分类与特性、性能评估、Amdahl定律、计算机语言、字节编址、MIPS汇编指令、ARM与Intel处理器的区别、异构计算以及单周期MIPS处理器设计等多个知识点。" 在高级计算机系统结构的学习中，首先需要了解不同类型的计算机及其特性。桌面计算机，如Desktop和Laptop，主要关注运行速度；服务器通常由大量处理器组成，适用于高性能计算；而嵌入式计算机则专注于特定任务，如单一应用程序或相关应用组。计算机性能评估是衡量其处理能力的关键，Amdahl定律解释了系统性能改进的极限，即当部分组件被优化时，整体性能提升的比例。 计算机语言的讨论中，字节编址是关键概念，包括大端和小端存储方式。此外，MIPS汇编语言是研究的重点，其指令集包括存储访问（如sw和lw）、算术逻辑（如add和sub）以及分支（如beq和j）等。这些指令各有特点，如存储访问指令涉及内存交互，算术逻辑和load指令则依赖于ALU或内存的操作。 ARM和Intel处理器之间的差异在于指令集架构（ISA）。ARM采用RISC，设计简单且功耗低，适合低功耗设备，而Intel则采用CISC，强调高性能。在64位计算方面，ARM的ARMv8架构支持两种模式，可以无缝切换，保持向后兼容性；Intel则有IA-64架构。异构计算是ARM的一大创新，如big.LITTLE架构，允许不同性能和功耗的处理器核心协同工作。 单周期MIPS处理器设计是课程的另一部分，CPU执行速度可以通过I*CPI*T公式计算，其中I代表指令数，CPI是每条指令的周期数，T是周期时间。MIPS指令集具有高度规整性，便于理解和分析。 这份资料提供了全面的高级计算机系统结构知识框架，涵盖了从基本的计算机分类到复杂的处理器设计和性能评估等多个层面，是期末复习的理想参考资料。