趙宗濤+李艾芳

摘要：隨著計算機技術(shù)的日益發(fā)展，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也在不斷更新，當前計算機體系結(jié)構(gòu)軟件模擬技術(shù)已經(jīng)成為計算機系統(tǒng)必須的環(huán)節(jié)，在軟件產(chǎn)品設(shè)計方面，這種新技術(shù)可以大大縮短設(shè)計時間，節(jié)省了大量的人力、物力和財力。所以，計算機體系結(jié)構(gòu)軟件模擬技術(shù)對計算機市場開發(fā)至關(guān)重要。本文深入探討了計算機體系結(jié)構(gòu)軟件的模擬技術(shù)。

關(guān)鍵詞：計算機體系 軟件模擬 精度

當前社會早已進入了計算機時代，人們的日常生活和工作都離不開計算機輔助，計算機技術(shù)也不斷更新，變得更為復(fù)雜，處理器技術(shù)也越來越復(fù)雜?，F(xiàn)在單片處理器的晶體管數(shù)量已超過10億。這樣就給計算機系統(tǒng)的制造帶來了資金成本和時間成本上的大幅度增加。為了解決這個問題，計算機體系結(jié)構(gòu)軟件模擬技術(shù)就成為研發(fā)人員的首選。這種技術(shù)可以精確到時鐘級別，從根本上解決了計算機體系結(jié)構(gòu)研發(fā)的長時間和高成本問題。

1 計算機體系結(jié)構(gòu)軟件模擬技術(shù)的發(fā)展歷程

1.1 萌芽階段 計算機體系結(jié)構(gòu)軟件模擬技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了一個漫長的過程。計算機軟件模擬技術(shù)的結(jié)構(gòu)雖然已經(jīng)建立，但是處理器技術(shù)并不完善，對系統(tǒng)運行也不能進行合理控制，由于處理器的工作效率低下，所以控制軟件的設(shè)計也非常緩慢，計算機體系結(jié)構(gòu)的軟件模擬技術(shù)在不斷的探索中緩慢前行。上世紀八十年代，我國的計算機技術(shù)有了長足發(fā)展，經(jīng)過長期不懈的研究，我國計算機系統(tǒng)在獨立操作數(shù)據(jù)驅(qū)動和處理器高效利用技術(shù)兩方面有了新的突破。至此，軟件系統(tǒng)可以在計算機上進行更好地運行，計算機系統(tǒng)的控制也更為便捷。計算機的運行是以收集和處理技術(shù)為基礎(chǔ)的。所以，在計算機應(yīng)用軟件技術(shù)的研發(fā)過程中要收集大量的數(shù)據(jù)，并結(jié)合計算機基礎(chǔ)知識在計算機處理器平臺上對軟件系統(tǒng)進行構(gòu)建和設(shè)計。這是計算機體系結(jié)構(gòu)軟件模擬技術(shù)發(fā)展的重要前提，技術(shù)人員由此掌握了計算機軟件系統(tǒng)建設(shè)的大量數(shù)據(jù)經(jīng)驗。

1.2 技術(shù)研發(fā)階段 研發(fā)人員運用性能分析模擬技術(shù)改良了計算機系統(tǒng)，這樣，團建模擬技術(shù)就可以在處理器中進行合理運用。計算機系統(tǒng)的質(zhì)量得到了大幅度的提高，軟件模擬技術(shù)也開始被廣泛運用在計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)軟件的研發(fā)中。計算機體系結(jié)構(gòu)軟件的模擬技術(shù)可以對系統(tǒng)運行進行更加順利和有效的控制，再結(jié)合性能分析模擬技術(shù)，計算機系統(tǒng)的研發(fā)成本急劇下降。這樣就降低了技術(shù)研發(fā)階段的風(fēng)險，從根本上節(jié)省了大量的時間成本和資金成本，保障了研發(fā)單位的經(jīng)濟利益。在技術(shù)研發(fā)時，還要考慮到計算機系統(tǒng)升級、實際應(yīng)用，使計算機技術(shù)的實用性大幅度提高，計算機系統(tǒng)的工作能力成倍增加。

2 開發(fā)計算機體系結(jié)構(gòu)軟件模擬技術(shù)面臨的問題

2.1 設(shè)備的研發(fā)難度非常之高 計算機是一套非常復(fù)雜的系統(tǒng)，如果籠統(tǒng)地將計算機的各種特點都運用軟件系統(tǒng)模擬是幾乎不可能實現(xiàn)的。面對這個問題，研究人員采用了計算機系統(tǒng)的層次劃分技術(shù)，使原本復(fù)雜的計算機系統(tǒng)變得相對簡單化。計算機體系結(jié)構(gòu)就是將計算機系統(tǒng)根據(jù)組成機構(gòu)進行層次劃分。簡化后的計算機系統(tǒng)的復(fù)雜性依然很高，給模擬設(shè)備的開發(fā)造成了很大困難，目前計算機體系結(jié)構(gòu)軟件模擬設(shè)備的開發(fā)主要利用C語言來進行，這種串行結(jié)構(gòu)編程語言給模擬器的實際開發(fā)造成了長時間、高成本的問題。

2.2 模擬設(shè)備精度低，運作效果差 模擬設(shè)備的精度低，效率差也是計算機體系結(jié)構(gòu)軟件模擬設(shè)備開發(fā)中遇到的問題，在開發(fā)過程中，對模擬器的具體要求未能進行準確的分析研究；未能透徹理解計算機體系結(jié)構(gòu)的真正目的等都大大增加了錯誤率。另外，一般的研究開發(fā)人員將整體的運行效果用檢測流程中的部分程序指令代替，造成了模擬設(shè)備精度低的問題。

3 計算機體系結(jié)構(gòu)軟件模擬技術(shù)開發(fā)中問題的應(yīng)對策略

3.1 將檢測流程中的執(zhí)行指令進行合理減少 性能檢測流程中標準化指令是不能改變的，但是可以在此基礎(chǔ)上對系統(tǒng)性能檢測流程中的執(zhí)行指令進行科學(xué)而合理的減少和更正，使模擬器的運行結(jié)構(gòu)能表現(xiàn)整體運行效果。這樣就可以使模擬器的運作時間大幅度減少，縮短運行周期。

3.2 對模擬程序的指令數(shù)量進行適當減少 選擇準確的模擬程序指令代替原系統(tǒng)整體運作結(jié)果，對模擬程序的指令數(shù)量進行適當減少，可以提高模擬系統(tǒng)的精確度。在選擇模擬程序指令的時候，可以采取抽樣選擇程序指令或者是直接結(jié)構(gòu)連續(xù)性指令的方式。一般來說都是采用抽樣統(tǒng)計的方式選取程序指令，因為其精準度更高。

4 結(jié)語

當前社會已進入數(shù)字化和信息化時代，計算機技術(shù)在人們的日常生活和工作中運用程度越來越高，人們對計算機的性能也不斷提出更高的要求。因此，計算機體系結(jié)構(gòu)軟件的模擬技術(shù)的運用也越來越廣泛，成為軟件開發(fā)必不可少的條件。計算機應(yīng)用功能的完善需要開發(fā)人員不斷探索和研究。在開發(fā)過程中，技術(shù)人員要采用正確而有效的方式應(yīng)對開發(fā)過程中出現(xiàn)的各種問題。這樣才能有效降低軟件開發(fā)的周期，節(jié)省開發(fā)成本，并開發(fā)出實用性高的計算機應(yīng)用軟件。

參考文獻：

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作者簡介：趙宗濤（1984-），男，安徽亳州人，西安思源學(xué)院，助教，研究方向：軟件工程；李艾芳（1983-），女，安徽亳州人，西安思源學(xué)院，初級職稱，研究方向：信息管理。endprint