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計算機體系結(jié)構(gòu)論文范文

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計算機體系結(jié)構(gòu)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(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。下面是學(xué)習(xí)啦小編給大家推薦的計算機體系結(jié)構(gòu)論文范文,希望大家喜歡!

  計算機體系結(jié)構(gòu)論文范文篇一

  《計算機體系結(jié)構(gòu)軟件模擬技術(shù)》

  [摘 要]對現(xiàn)代的計算機系統(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)的計算機系統(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)計周期,減低產(chǎn)品設(shè)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(jié)構(gòu)軟件模擬技術(shù)的發(fā)展,將現(xiàn)有的技術(shù)進行分類歸總。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]計算機體系結(jié)構(gòu)模擬 計算機體系結(jié)構(gòu)建模 建模技術(shù) 性能評估

  當(dāng)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。一般來說,設(shè)計制造處理器需要經(jīng)很多個設(shè)計和制造階段,包括:體系結(jié)構(gòu)設(shè)計評估和驗證,邏輯設(shè)計評估與驗證,電路設(shè)計驗證,布局設(shè)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(fù)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(fù)制造樣本并進行不斷修改,反復(fù)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(shè)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(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,最初,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(jì)八十年代,我國的計算技術(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(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

  在總結(jié)了技術(shù)探索階段的各種數(shù)據(jù)和經(jīng)驗之后,技術(shù)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(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。但是在技術(shù)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(zhǔn)確控制模擬器的運行,才能運用結(jié)構(gòu)軟件的模擬技術(shù)改良計算機系統(tǒng),提高模擬技術(shù)的實際運用效果。

  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),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(shù)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(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)備京都偏低,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(zhǔn)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;對設(shè)計過程中的細(xì)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(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(biāo)準(zhǔn)化指令是不能改變的,但是可以在此基礎(chǔ)上對系統(tǒng)系能檢測流程中的執(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(dāng)減少

  選擇準(zhǔn)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(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)性指令在實際運用中由于操作容易,準(zhǔn)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(jié)語

  當(dāng)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,人們對計算機的系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

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

  [2] 喻之斌,金海,鄒南海.計算機體系結(jié)構(gòu)軟件模擬技術(shù)[J].軟件學(xué)報.2008(04).

  [3] 沈緒榜,劉澤響,王茹.計算機體系結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一模型[J].計算機學(xué)報.2007(05).

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