計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)論文賞析(2)
計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)論文賞析
計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)論文篇二
計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)軟件模擬技術(shù)
[摘 要]對(duì)現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)而言，體系結(jié)構(gòu)軟件模擬技術(shù)是不可或缺的一環(huán)。于傳統(tǒng)的沒有軟件模擬技術(shù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相比，該模擬技術(shù)能夠在很大程度上縮短軟件產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期，減低產(chǎn)品設(shè)計(jì)的開發(fā)費(fèi)用，是一項(xiàng)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)市場開發(fā)的有利工具。本文簡單的分析了體系結(jié)構(gòu)軟件模擬技術(shù)的發(fā)展，將現(xiàn)有的技術(shù)進(jìn)行分類歸總。為今后該技術(shù)的發(fā)展指明了方向，有利于為該技術(shù)的研究人員提供相關(guān)建議。
[關(guān)鍵詞]計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)模擬 計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)建模 建模技術(shù) 性能評(píng)估
中圖分類號(hào)：F113.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X(2015)25-0294-01
當(dāng)前社會(huì)早已進(jìn)入了計(jì)算機(jī)時(shí)代，人們的日常生活和工作都離不開計(jì)算機(jī)輔助，計(jì)算機(jī)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。現(xiàn)在，單片處理器的晶體管數(shù)量已超過10億。這樣就給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的制造帶來了資金成本和時(shí)間成本上的大幅度增加。一般來說，設(shè)計(jì)制造處理器需要經(jīng)很多個(gè)設(shè)計(jì)和制造階段，包括：體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)評(píng)估和驗(yàn)證，邏輯設(shè)計(jì)評(píng)估與驗(yàn)證，電路設(shè)計(jì)驗(yàn)證，布局設(shè)計(jì)，最后才能進(jìn)入生產(chǎn)階段，才可以走進(jìn)社會(huì)生活中。并且為了保證質(zhì)量，這些過程通常都要重復(fù)很多次。研發(fā)一款新的處理器一般需要4――7年的時(shí)間，而處理器量產(chǎn)之前，還必須制造出樣本進(jìn)行實(shí)測，如果有問題還要重復(fù)制造樣本并進(jìn)行不斷修改，反復(fù)進(jìn)行評(píng)估和驗(yàn)證的過程，我們知道，電子產(chǎn)品在沒有量產(chǎn)前，單個(gè)的生產(chǎn)成本是非常高的，這些問題就造成了處理器的研發(fā)設(shè)計(jì)的時(shí)間成本和資金成本大幅度上升，甚至讓許多研發(fā)企業(yè)無力承受。為了解決這個(gè)問題，計(jì)算體系結(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)可以精確都時(shí)鐘級(jí)別，從根本上解決了計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)研發(fā)的長時(shí)間和高成本問題。
1、計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)軟件模擬技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了一個(gè)漫長的過程，最初，計(jì)算機(jī)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(duì)系統(tǒng)運(yùn)行也不能進(jìn)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(jì)也非常緩慢，計(jì)算機(jī)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(jì)八十年代，我國的計(jì)算技術(shù)有了長足發(fā)展，經(jīng)過長期不懈的研究，我國計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在獨(dú)立操作數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)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(jì)算機(jī)上進(jìn)行更好的運(yùn)行，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制也更為便捷。計(jì)算機(jī)的運(yùn)行是以收集和處理技術(shù)為基礎(chǔ)的。所以，在計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)在計(jì)算機(jī)處理器平臺(tái)上對(duì)軟件系統(tǒng)進(jìn)行構(gòu)建和設(shè)計(jì)。這是計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)建設(shè)的大量數(shù)據(jù)經(jīng)驗(yàn)。
1.2 技術(shù)研發(fā)階段
在總結(jié)了技術(shù)探索階段的各種數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)之后，技術(shù)研發(fā)的方法已經(jīng)非常明確，研發(fā)人員運(yùn)用性能分析模擬技術(shù)改良了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，這樣，團(tuán)建模擬技術(shù)就可以在處理器中進(jìn)行合理運(yùn)用。計(jì)算系統(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(yùn)用在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)軟件的研發(fā)中。計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)軟件的模擬技術(shù)可以對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)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(jì)算機(jī)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(xiǎn)，從根本上節(jié)省了大量的時(shí)間成本和資金成本，保障了研發(fā)單位的經(jīng)濟(jì)利益。在技術(shù)研發(fā)時(shí)，還要考慮到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)升級(jí)、實(shí)際應(yīng)用，使計(jì)算機(jī)技術(shù)的實(shí)用性大幅度提高，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作能力成倍增加。但是在技術(shù)研發(fā)階段，對(duì)模擬器運(yùn)行的狀況一定要進(jìn)行合理和有效的控制，只有準(zhǔn)確控制模擬器的運(yùn)行，才能運(yùn)用結(jié)構(gòu)軟件的模擬技術(shù)改良計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，提高模擬技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用效果。
2、開發(fā)計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)是一套非常復(fù)雜的系統(tǒng)，要想實(shí)現(xiàn)在計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)上模擬運(yùn)用計(jì)算機(jī)的各個(gè)電路及晶體管等技術(shù)是非常困難的。如果籠統(tǒng)地將計(jì)算機(jī)的各種特點(diǎn)都運(yùn)用軟件系統(tǒng)模擬是幾乎不可能實(shí)現(xiàn)的。面對(duì)這個(gè)問題，研究人員采用了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次劃分技術(shù)，使原本復(fù)雜的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)變得相對(duì)簡單化。計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)就是將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)根據(jù)組成機(jī)構(gòu)進(jìn)行層次劃分。簡化后的計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)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(jìn)行，這種串行結(jié)構(gòu)編程語言給模擬器的實(shí)際開發(fā)造成了長時(shí)間、高成本的問題。
2.2 模擬設(shè)備京都偏低，運(yùn)作效果差
模擬設(shè)備的精度低，效率差也是計(jì)算機(jī)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(duì)模擬器的具體要求未能進(jìn)行準(zhǔn)確的分析研究;未能透徹理解計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的真正目的;對(duì)設(shè)計(jì)過程中的細(xì)節(jié)問題不夠重視，這些都大大增加了錯(cuò)誤率。另外，模擬器的編碼過程要求也非常高，不能出現(xiàn)任何的紕漏。一般的研究開發(fā)人員將整體的運(yùn)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(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)軟件模擬技術(shù)開發(fā)中問題的應(yīng)對(duì)策略
3.1 將檢測流程中的執(zhí)行指令進(jìn)行合理減少
性能檢測流程中標(biāo)準(zhǔn)化指令是不能改變的，但是可以在此基礎(chǔ)上對(duì)系統(tǒng)系能檢測流程中的執(zhí)行指令進(jìn)行科學(xué)而合理的減少和更正，使模擬器的運(yùn)行結(jié)構(gòu)能表現(xiàn)整體運(yùn)行效果。這樣就可以使模擬器的運(yùn)作時(shí)間大幅度減少，縮短運(yùn)行周期。
3.2 對(duì)模擬程序的指令數(shù)量進(jìn)行適當(dāng)減少
選擇準(zhǔn)確的模擬程序指令代替原系統(tǒng)整體運(yùn)作結(jié)果，對(duì)模擬程序的指令數(shù)量進(jìn)行適當(dāng)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(shí)候，借以采取抽樣選擇程序指令或者是直接截獲連續(xù)性指令的方式。而直接結(jié)構(gòu)連續(xù)性指令在實(shí)際運(yùn)用中由于操作容易，準(zhǔn)確度偏低;所以，實(shí)際操作中一般采用抽樣統(tǒng)計(jì)的方式選取程序指令。
結(jié)語
當(dāng)前社會(huì)已進(jìn)入數(shù)字化和信息化時(shí)代，計(jì)算機(jī)技術(shù)在人們的日常生活和工作中運(yùn)用程度越來越高，人們對(duì)計(jì)算機(jī)的系能也不斷提出更高的要求。因此，計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)軟件的模擬技術(shù)的運(yùn)用也越來越廣泛，成為軟件開發(fā)必不可少的條件。計(jì)算機(jī)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(duì)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(shí)用性高的計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件。
參考文獻(xiàn)
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