探析計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)軟件模擬技術(shù)

萬健安

（九江職業(yè)大學(xué)，江西 九江 332000）

探析計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)軟件模擬技術(shù)

萬健安

（九江職業(yè)大學(xué)，江西 九江 332000）

現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)日漸發(fā)展使得人們實際生活質(zhì)量不斷提高，也讓人們對計算機(jī)的性能提出了更高要求。計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)軟件模擬技術(shù)日漸發(fā)展使其成為計算機(jī)市場工作中的重要工具，在軟件體系研發(fā)工作中具有非常重要的作用。文章對計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)軟件模擬技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀作了分析，并結(jié)合其模擬技術(shù)存在的問題提出有效對策，為計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)軟件模擬技術(shù)發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。

計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)；軟件模擬技術(shù)；計算機(jī)性能

科學(xué)技術(shù)日漸發(fā)展使得信息技術(shù)日漸提升，多樣化計算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行使得計算機(jī)系統(tǒng)形成呈現(xiàn)出高端化的特征。在計算機(jī)運(yùn)行過程中，計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)模擬技術(shù)已經(jīng)成為其中至關(guān)重要的部分，在軟件開發(fā)工作具有非常重要的作用。如果計算機(jī)系統(tǒng)處理器或者是模擬技術(shù)存在不適應(yīng)性，計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)軟件模擬技術(shù)能夠降低計算機(jī)軟件系統(tǒng)設(shè)計成本以及制造成本，還能夠有效縮短計算機(jī)生產(chǎn)周期和設(shè)計周期。在進(jìn)行軟件開發(fā)工作過程中，由于計算機(jī)體系在軟件模擬器開發(fā)工作上仍然存在著非常大的困難，這就使得相關(guān)開發(fā)程序非常復(fù)雜，特別是開發(fā)軟件的運(yùn)行化測試時間也相對較長等等，這就使得計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)軟件模擬技術(shù)受到實際制約，這就使得計算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用的有效性受到了非常大影響。

1 計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)軟件模擬技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)軟件模技術(shù)開發(fā)現(xiàn)狀

從目前發(fā)展來看，計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)軟件模擬技術(shù)能夠利用計算機(jī)軟件來實現(xiàn)計算機(jī)系統(tǒng)性能以及計算機(jī)系統(tǒng)實際使用情況來進(jìn)行模擬分析，結(jié)合模擬技術(shù)發(fā)展優(yōu)勢來充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢以及成本優(yōu)勢。計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)模擬技術(shù)成為了計算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計較為常用的手段，在進(jìn)行處理器開發(fā)過程中，將大部分經(jīng)費(fèi)集中在模擬技術(shù)開發(fā)工作以及模擬性能評估工作。在進(jìn)行課件軟件模擬技術(shù)開發(fā)過程中，需要從理論角度著手，重視軟件開發(fā)成本以及軟件開發(fā)周期，提升計算機(jī)軟件便捷性以及靈活性，為計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)軟件模擬技術(shù)推廣工作提供有效保障。由于計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)軟件模擬技術(shù)開發(fā)工作對于技術(shù)性要求非常高，開發(fā)技術(shù)性難度也相對較大，諸如，計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)軟件模擬器處理的精度較小或者是模擬器開發(fā)工作難度相對較大等等，這就使得計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)軟件模擬技術(shù)發(fā)展受到影響。

1.2 計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)軟件模擬技術(shù)運(yùn)行精度現(xiàn)狀

從目前發(fā)展來看，計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)軟件模擬技術(shù)的運(yùn)行器在實際工作過程中存在著運(yùn)行精度相對較低的問題，主要是由于開發(fā)技術(shù)設(shè)計或者是操作方式存在著不合理性，進(jìn)而直接影響了實際的運(yùn)行效果。在進(jìn)行計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)軟件模擬的運(yùn)行器研發(fā)工作過程中，首先需要理清實際的理論思路，結(jié)合理論情況來設(shè)計出符合相關(guān)參數(shù)要求的模擬器，進(jìn)而實現(xiàn)計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)軟件模擬器正常運(yùn)行。在實際的研發(fā)過程中，如果在研發(fā)過程中存在隱患，那么就容易影響到實際的研發(fā)效果；如果沒有正確分析計算機(jī)軟件模擬器研發(fā)思路，那么會致使模擬器研發(fā)失敗；如果沒有有效構(gòu)建計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)軟件模擬器內(nèi)部結(jié)構(gòu)，那么就會使得模擬器在設(shè)計方面存在著錯誤，使得模擬器的實際精度不高，模擬器在實際運(yùn)行中需要耗費(fèi)非常多的時間。

2 計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)軟件模擬技術(shù)存在問題

2.1 計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)軟件模擬器開發(fā)難度相對較大

由于計算機(jī)工作系統(tǒng)較為復(fù)雜，如果想要有效利用計算機(jī)軟件來進(jìn)行門電路或者是晶體管模擬存在著不切實際性。根據(jù)層次角度分析來看，實際上，計算機(jī)系統(tǒng)復(fù)雜程序簡化抽象程序是其中最為常用手段，計算機(jī)提攜結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出簡單化發(fā)展過程，根據(jù)結(jié)構(gòu)層次角度分析，計算機(jī)系統(tǒng)較為復(fù)雜，這就使得計算機(jī)提攜結(jié)構(gòu)軟件模擬器開發(fā)難度也不斷加大。從目前發(fā)展來看，計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)軟件模擬器開發(fā)工作仍然采用C語言或者是C++的編程工作語言，利用語言串行結(jié)構(gòu)化的固有機(jī)制來進(jìn)行計算機(jī)系統(tǒng)功能以及計算機(jī)系統(tǒng)部件模擬工作，但是卻耗費(fèi)了非常多的時間而且非常容易出現(xiàn)錯誤。例如，從零開始進(jìn)行開發(fā)非常困難，這就需要在計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)行模擬器開發(fā)工作，這樣能夠更加有效滿足計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)軟件模擬技術(shù)開發(fā)需求，但是實際開發(fā)工作仍然停留在模擬器改造以及模擬器二次開發(fā)層面。從事實角度分析來看，現(xiàn)有模擬器改造或者是二次開發(fā)存在著非常大的困難，但是人們往往持有懷疑態(tài)度，進(jìn)而反復(fù)驗證模擬器，提升模擬器體系結(jié)構(gòu)評估可信度，但是卻使得計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)軟件模擬器開發(fā)難度加大。

2.2 計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)軟件模擬器運(yùn)行精度較差

在進(jìn)行計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)模擬器開發(fā)工作過程中，可從目標(biāo)體系結(jié)構(gòu)角度劃分成為理解程序、設(shè)計程序、實現(xiàn)程序，但是在目標(biāo)體系結(jié)構(gòu)仍然存在著非常大的問題。在程序發(fā)展過程中，需要對于模擬器需求進(jìn)行分析，特別是需要注意到軟件開發(fā)工作中存在的問題，同時還需要樹立正確計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)工作目標(biāo)，結(jié)合計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計職工忽視了設(shè)計細(xì)節(jié)而造成錯誤，使得模擬器編碼工作產(chǎn)生問題。由于計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)軟件模擬器需要較長的時間進(jìn)行模擬，這樣能夠使得開發(fā)技術(shù)工作人員利用指令來替代測試程序，繼而提升整體設(shè)計效果，使模擬器工作精度受到影響。

3 計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)軟件模擬技術(shù)對策

3.1 提升計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)模擬技術(shù)運(yùn)行精度

在不轉(zhuǎn)變測試性能運(yùn)行指令的前提下，需要采用更加科學(xué)、更加合理的方式來更新執(zhí)行指令，進(jìn)而有效保障計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)軟件模擬器運(yùn)行效果，降低模擬器實際運(yùn)行工作時間。在實際運(yùn)行過程中，需要盡可能降低計算機(jī)軟件性能測試工作程序，降低輸入性參數(shù)，提升計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)軟件模擬器運(yùn)行精度。為了能夠進(jìn)行縮短計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)軟件模擬器程序?qū)嶋H運(yùn)行時間，需要結(jié)合性能測試工作程序來進(jìn)行修改，提升修改科學(xué)性，這樣能夠利用少量輸入?yún)?shù)來為模擬器正常運(yùn)行提供有效保障，利用計算機(jī)測試程序指令正常運(yùn)行，需要替換傳統(tǒng)輸入?yún)?shù)集，提升模擬運(yùn)行有效性，進(jìn)而提升計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)軟件模擬器運(yùn)行工作精度。

3.2 減少計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)軟件模擬運(yùn)行指令實際數(shù)量

由于計算機(jī)實際運(yùn)行結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，諸如，在進(jìn)行全面性模擬運(yùn)行工作過程中，往往需要大量運(yùn)行工作指令，但是在設(shè)計指令過程中需要耗費(fèi)非常大時間，這就需要采用全部指令來完成模擬性運(yùn)行工作，但是現(xiàn)實性并不強(qiáng)；如果采用部分性模擬運(yùn)行工作過程，實際運(yùn)行大多是利用部分性模擬運(yùn)行來替代全面性模擬運(yùn)行指令，那么模擬工作效果更加理想。在選擇部分性指令過程中，往往需要選取代表性指令，尊重部分指令選擇差異性，同時考慮到實際的模擬效果。在進(jìn)行指令直接選擇過程中，往往是采用隨意選取的方式，在執(zhí)行過程中能夠選擇模擬器最終成果，大多時選擇幾百萬條工作指令，之后還需要進(jìn)一步選擇指令，這樣可能得到兩種模擬結(jié)果，在執(zhí)行指令之后，模擬器中往往不存在對應(yīng)信息，進(jìn)而無法進(jìn)行有效保存，那么指令后續(xù)處理效果會受到非常大的影響。為了能夠有效處理計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)模擬技術(shù)方面存在的問題，技術(shù)研發(fā)工作人員往往選擇開發(fā)另外指令，諸如，在選擇了A百萬條的指令后，還需要選擇B百萬條，在完成預(yù)熱執(zhí)行工作之后，還需要選擇C百萬條指令，實際執(zhí)行效果更加理想。在采取有效改進(jìn)工作之后，需要不斷提升實際模擬工作效果，但是實際運(yùn)行中往往有局限性，這就需要了解計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)軟件模擬技術(shù)在大模擬環(huán)境中的實際使用效果。此外，還需要選擇統(tǒng)計學(xué)方式來選擇指令，但是需要選取更加具有代表性的指令，進(jìn)而為提升計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)軟件模擬效果提供保障。因此，需要采用隨機(jī)采樣模擬方式、周期采樣模擬方式以及代表性采樣方式相結(jié)合的模擬技術(shù)，進(jìn)而提升實際的模擬工作效果。

4 結(jié)語

時代發(fā)展使得計算機(jī)系統(tǒng)實際更新速度日漸加快，這就使得計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)軟件模擬技術(shù)具有越來越重要的作用。在進(jìn)行計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)模擬軟件開發(fā)工作過程中，需要重視中央處理器設(shè)計工作，進(jìn)而提升計算機(jī)處理器制作效果以及系統(tǒng)設(shè)計效果。由于我國計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)軟件模擬技術(shù)實際研究水平相對較低，這就使得人們需要充分借鑒國外先進(jìn)發(fā)展工作經(jīng)驗，結(jié)合研究現(xiàn)狀來提升計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)軟件技術(shù)研究有效性。經(jīng)濟(jì)社會日漸發(fā)展使得人們對于計算機(jī)需求以及計算機(jī)功能方面要求越來越高，這就需要計算開發(fā)工作人員重視實際開發(fā)工作，提升計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)軟件模擬器運(yùn)行工作精度，盡可能降低實際開發(fā)工作成本，縮短計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)軟件模擬器開發(fā)時間。

[1]張世新，周磊.試析計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)軟件模擬技術(shù)[J].計算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用，2015（1）：84-85.

[2]楊娟.計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)軟件模擬技術(shù)的現(xiàn)狀與未來探析[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用， 2014（6）：218.

[3]陸訥.計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)軟件模擬技術(shù)分析[J].信息通信，2014（9）：97-98.

[4]胡蕓.計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)軟件模擬技術(shù)分析[J].信息通信，2015（2）：104.

Analysis of computer architecture software simulation technology

Wan Jianan
（Jiujiang Vocational University, Jiujiang 332000, China）

With the development of modern economy, the quality of people's real life has been improved, which makes people put forward higher requirements on the performance of computer. Computer architecture software simulation technology has become an important tool in the computer market, and it plays a very important role in software development. This paper analyzes the system structure of the computer software simulation technology development status, combined with the its simulation technology problems and puts forward effective countermeasures, which lays a good foundation for the development of the technology of computer architecture simulation software.

computer system architecture; software simulation technology; computer property

萬健安（1970— ），男，江西南昌，本科，講師；研究方向：計算機(jī)應(yīng)用。