計算機體系結構論文范文

　　隨著人們對計算機的系能不斷提出更高的要求。因此，計算機體系結構軟件的模擬技術的運用也越來越廣泛，成為軟件開發(fā)必不可少的條件。下面是學習啦小編給大家推薦的計算機體系結構論文范文，希望大家喜歡!

　　計算機體系結構論文范文篇一

　　《計算機體系結構軟件模擬技術》

　　[摘 要]對現(xiàn)代的計算機系統(tǒng)而言，體系結構軟件模擬技術是不可或缺的一環(huán)。于傳統(tǒng)的沒有軟件模擬技術的計算機系統(tǒng)相比，該模擬技術能夠在很大程度上縮短軟件產(chǎn)品的設計周期，減低產(chǎn)品設計的開發(fā)費用，是一項現(xiàn)代計算機市場開發(fā)的有利工具。本文簡單的分析了體系結構軟件模擬技術的發(fā)展，將現(xiàn)有的技術進行分類歸總。為今后該技術的發(fā)展指明了方向，有利于為該技術的研究人員提供相關建議。

　　[關鍵詞]計算機體系結構模擬 計算機體系結構建模 建模技術 性能評估

　　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，計算機技術也不斷更新，變得更為復雜，處理器技術也越來越復雜。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。一般來說，設計制造處理器需要經(jīng)很多個設計和制造階段，包括：體系結構設計評估和驗證，邏輯設計評估與驗證，電路設計驗證，布局設計，最后才能進入生產(chǎn)階段，才可以走進社會生活中。并且為了保證質(zhì)量，這些過程通常都要重復很多次。研發(fā)一款新的處理器一般需要4――7年的時間，而處理器量產(chǎn)之前，還必須制造出樣本進行實測，如果有問題還要重復制造樣本并進行不斷修改，反復進行評估和驗證的過程，我們知道，電子產(chǎn)品在沒有量產(chǎn)前，單個的生產(chǎn)成本是非常高的，這些問題就造成了處理器的研發(fā)設計的時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。為了解決這個問題，計算體系結構軟件模擬技術就成為研發(fā)人員的首選。這種技術可以精確都時鐘級別，從根本上解決了計算機體系結構研發(fā)的長時間和高成本問題。

　　1、計算機體系結構軟件模擬技術的發(fā)展歷程

　　1.1 萌芽階段

　　計算機體系結構軟件模擬技術的發(fā)展經(jīng)歷了一個漫長的過程，最初，計算機軟件模擬技術的結構雖然已經(jīng)建立，但是處理器技術并不完善，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，所以控制軟件的設計也非常緩慢，計算機體系結構的軟件模擬技術在不斷的探索中緩慢前行。上世紀八十年代，我國的計算技術有了長足發(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的運行，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為基礎的。所以，在計算機應用軟件技術的研發(fā)過程中要收集大量的數(shù)據(jù)，并結合計算機基礎知識在計算機處理器平臺上對軟件系統(tǒng)進行構建和設計。這是計算機體系結構軟件模擬技術發(fā)展的重要前提，技術人員由此掌握了計算機軟件系統(tǒng)建設的大量數(shù)據(jù)經(jīng)驗。

　　1.2 技術研發(fā)階段

　　在總結了技術探索階段的各種數(shù)據(jù)和經(jīng)驗之后，技術研發(fā)的方法已經(jīng)非常明確，研發(fā)人員運用性能分析模擬技術改良了計算機系統(tǒng)，這樣，團建模擬技術就可以在處理器中進行合理運用。計算系統(tǒng)的質(zhì)量得到了大幅度的提高，軟件模擬技術也開始被廣泛運用在計算機系統(tǒng)結構軟件的研發(fā)中。計算機體系結構軟件的模擬技術可以對系統(tǒng)運行進行更加順利和有效的控制，再結合性能分析模擬技術，計算機系統(tǒng)的研發(fā)成本急劇下降。這樣就降低了技術研發(fā)階段的風險，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。在技術研發(fā)時，還要考慮到計算機系統(tǒng)升級、實際應用，使計算機技術的實用性大幅度提高，計算機系統(tǒng)的工作能力成倍增加。但是在技術研發(fā)階段，對模擬器運行的狀況一定要進行合理和有效的控制，只有準確控制模擬器的運行，才能運用結構軟件的模擬技術改良計算機系統(tǒng)，提高模擬技術的實際運用效果。

　　2、開發(fā)計算機體系結構軟件模擬技術面臨的問題

　　2.1 設備的研發(fā)難度非常之高

　　計算機是一套非常復雜的系統(tǒng)，要想實現(xiàn)在計算機軟件系統(tǒng)上模擬運用計算機的各個電路及晶體管等技術是非常困難的。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，使原本復雜的計算機系統(tǒng)變得相對簡單化。計算機體系結構就是將計算機系統(tǒng)根據(jù)組成機構進行層次劃分。簡化后的計算機系統(tǒng)的復雜性依然很高，給模擬設備的開發(fā)造成了很大困難，目前計算機體系結構軟件模擬設備的開發(fā)主要利用C語言來進行，這種串行結構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 模擬設備京都偏低，運作效果差

　　模擬設備的精度低，效率差也是計算機體系結構軟件模擬設備開發(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構的真正目的;對設計過程中的細節(jié)問題不夠重視，這些都大大增加了錯誤率。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)人員將整體的運行效果用檢測流程中的部分程序指令代替，造成了模擬設備精度低的問題。

　　3、計算機體系結構軟件模擬技術開發(fā)中問題的應對策略

　　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，但是可以在此基礎上對系統(tǒng)系能檢測流程中的執(zhí)行指令進行科學而合理的減少和更正，使模擬器的運行結構能表現(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，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。而直接結構連續(xù)性指令在實際運用中由于操作容易，準確度偏低;所以，實際操作中一般采用抽樣統(tǒng)計的方式選取程序指令。

　　結語

　　當前社會已進入數(shù)字化和信息化時代，計算機技術在人們的日常生活和工作中運用程度越來越高，人們對計算機的系能也不斷提出更高的要求。因此，計算機體系結構軟件的模擬技術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，技術人員要采用正確而有效的方式應對開發(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用軟件。

　　參考文獻

　　[1] 李明樹，楊秋松，翟健.軟件過程建模方法研究[J].軟件學報.2009(03).

　　[2] 喻之斌，金海，鄒南海.計算機體系結構軟件模擬技術[J].軟件學報.2008(04).

　　[3] 沈緒榜，劉澤響，王茹.計算機體系結構的統(tǒng)一模型[J].計算機學報.2007(05).

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