计算机组成与设计复习关键点：分类、设计原则与系统组成

"COD-5期末复习资料1" 在计算机科学领域，计算机的分类和划代是理解其发展和技术特点的基础。本复习资料主要涵盖了计算机概要与技术的知识点，适用于期末复习，特别是数据科学与计算机学院的学生。资料强调了从早期到现代计算机的转变，以及计算机设计的重要原则和思想。 早期的计算机分类主要基于功能规模、使用的器件和行业应用，如电子管、晶体管和集成电路时代的计算机。而现代计算机，特别是在后PC时代，分类更加注重应用特性，包括桌面计算、服务器、嵌入式计算、个人移动设备以及通过云计算实现的集群/仓库级计算机（Clusters/Warehouse Scale Computer, WSC）。云计算推动了软件即服务（Software as a Service, SaaS）的发展，使得计算能力可以按需提供。 计算机设计遵循一些关键原则，如面向摩尔定律，意味着设计应考虑到处理器性能每两年翻一番的预测。使用抽象简化的设计帮助降低复杂性，而大概率事件优先的原则则确保资源集中在最常发生的操作上。Amdahl定律解释了性能改进的局限性，指出仅改进部分组件并不能无限制地提升整体性能。因此，优化策略需要综合考虑整个系统的平衡。 存储器层次结构是解决内存容量、速度和成本之间矛盾的关键，利用程序的局部性原理，即时间局部性和空间局部性，通过缓存等技术提高访问效率。为了提高系统的可靠性，冗余技术被广泛采用，如冗余编码和RAID（Redundant Array of Independent Disks）。 计算机系统由硬件设备和软件系统两大部分组成，硬件设备包括所有物理装置，而软件系统则包含了操作系统、应用程序等。冯·诺依曼体系结构是现代计算机的基础，它规定了按地址访问数据和指令的顺序执行方式。 本复习资料适合学生深入理解和掌握计算机的基本原理，为毕业设计和课程论文提供指导。期末课程设计要求学生选择一个知识点，用硬件或软件实现，并完成论文撰写，同时准备课程设计交流，提交电子版源程序和论文打印稿。