计算机体系结构论文
对当前的计算机系统来说，计算机体系结构软件的模拟技术是不能缺少的环节，与原系统相比，该技术可在一定程度在减少软件软件产品设计时长，可以说是对当前计算机市场开发非常有有利的工具。下面是小编给大家推荐的计算机体系结构论文，希望大家喜欢!
计算机体系结构论文篇一
《计算机体系结构软件模拟技术》
摘要：对当前的计算机系统来说，计算机体系结构软件的模拟技术是不能缺少的环节，与原系统相比，该技术可在一定程度在减少软件软件产品设计时长，节省了产品设计时所需要的资金，可以说是对当前计算机市场开发非常有有利的工具。可是当前，此计算机体系结构软件模拟还是有一些问题还是需要改进的，包括测试时间、精确度不准确等等都在某种程度上制约了此技术的运用。而且这些问题到现在为止仍存在，虽然有很多的从业人员在不断努力，但然没找到解决的途径。该文在分析计算机体系结构软件模拟技术的发展史的上基础上，把当前技术整理、分类，为今后从来此研究的人员提供一些可靠的建议。
关键字：计算机 结构软件 模拟技术 计算机体系 探讨
伴随科技水平的不断提升，人类对于计算机系统的要求是日渐提高，计算机的动作方式也是呈现多元化发展。截止目前，附着计算机技术发展，其处理器复杂度也在不断提升，单片处理器晶体管数已达10亿。
因为计算机的系统在不断完善、复杂，所制造时花费的时间也会有所延长，且成本提升。而且为保证质量，在这过程中需反复的验证，一般而言需要4-7年时间，成本高。
1 计算机体系结构软件模拟技术的发展情况分析
计算机系统中处理器不断变化而发展起计算机体系结构软件模拟技术。上世纪八十年代中叶，多数计算所使用的系统是数据驱动技术，此技术是对计算机已运行数据进行收集并实施相关命令。在了解到掌握到计算机运行数据基础上对处理器特点、结构分析，发现其中的问题。此技术也被称为：基于命令实施的轮廓静态建模。之后的研究在这基础上提出性能分析模式技术。其结构在设计上，质量有了很大的进步，大减少了成本。本来这项技术已得到了非常广的运用，但无法反映计算机细节内容，适用范围小且精确度不高，所以最后还是要对此技术进行。而计算机体系结构软件模拟技术就是这样产生的。
2 计算机体系结构模拟的分类
因为这个体系结构软件模拟技术研究和开发已有了一定的历史，此技术的特点是多元化。当前使用各类技术体系结构模拟器非常多，大概有几百种且类型复杂。
按照处理器个数分为：单处理器系统模拟、多处理器系统。
按照命令形式可分为：单命令模拟结构、多命令模拟结构。
按照损耗情况可分为：耗能模拟结构、性能模拟结构。
按照模拟器角度分为：开发型模拟结构、运行模拟结构。
3 当前计算机体系结构软件模拟体系所表现出的问题
3.1 简析计算机体系模拟技术
和之前计算机模拟技术对比，此模拟技术的灵活性更强，可在不同级别对计算机系统进行模拟，按使用者需求选择任意详细程度的模拟与复杂程度。此外此模拟技术还可以提供性能预测平均值，且对计算机中动态信息也可被归入至分析的范围中，可分析计算机中动态信息的特点与规律。
基于上述优势，在二十世纪的八十年代末中叶该技术快速主流。通常我们认为此技术有两个部分，即功能性和性能性模拟。
功能性模拟器是对模拟目标体系、结构进行模拟，功能：检验已开发计算机产品体系、结构功能是不是可以满足用户需求，重点在于关注运行数据的正确与否。
至上世纪九十年代末期，执行驱动虽成本较高，但已取代了问题较多驱动跟踪技术成为了主要技术。
3.2 计算机体系结构模拟技术开发所存在的问题
3.2.1 开发难度比较大
因为计算机系统的复杂性，如果要将所有门电路、晶体管等特征全通过软件模拟是无法实现的。一般情况下对计算机系统按层抽象来简化系统的复杂程度，但是往往进行简化后计算机的系统还是比较复杂的，这样对模拟器的开发就提出了一定的要求。
当前系统主要是运用两种语言开发体系结构软件的模拟器(C编程、C++语言)，用这些结构化的品德语言对计算机系统部件功能和行为进行模拟的时候，花费的时间很长而且比较容易出错。这是因为在对计算机体系结构软件模拟器进行开发的时候是在当前基础进行二次开发或改进的，但这种二次或改进开发仍很困难。需要对模拟器进行多次、反复的模拟来增加评估体系结构的可信程度。而这些都加大了模拟器的开发难度
3.2.2 评估新设计时，运用时间长
作为运行程序，模拟器对计算机系统的详细模拟时，等待程度需在周期上记录动态命令运行出的结构和处理器状态。这些数据量是很大的，在一定程度上会降低详细模拟的运行速度。
随着处理器性能的提升、完善，国际组织SPEC为对处理器性能进行评估，发布了新的标准程序包，以此来测试性能。在这些标准化性能测试程序包含了有很多个极大负载性能测试程序，通过各个方面对处理器的性能进行相应的测评。
为保证模拟结果的准确，在模拟器运行标准化性能程序包为一种可用法。针对硬件来说运行慢的模拟速度是负载大的测试程序，会花费过多的时间。根据不同模拟的目的，参考使用输入参数情况下，运用时间有可能需要若干年的时间。这时在体系结构层次中，有许多可以配置的参数，且不会独立影响系统，只需要修改某个参数，需重新运行模拟测试程序。如果想到得到好的计算机体系结构，模拟运行会花费非常长的时间。
4 计算机体系结构软件模拟技术开发的解决方法
4.1 减少相应参数的输入
对于性能测试程序中，一些参数进行合理调整，减少模拟器运行性能测试程序的运行时间。这个方法仍运行测试程序中的所有命令，只运用比较少的参数输入进行相应的模拟运行，并把模拟运行结果代替原有输入参数集的运行结果。此法在很大程度上可提升模拟器运行的数度。
4.2 减少命令数量
合理和科学的选择一些模拟命令，并且对进行标准化的性能测序程度，这类模拟命令的运行结果可以代替最开始的结果。提高模拟的精准度和速度的关键在于如何才能科学、合理的对这些运行命令进行选择。通常有2种方法：
(1)直接选取连续命令，并采用统计法进行命令的抽样选取，方法简单，但缺点是模拟的精度不高;
(2)运用统计法抽样进行，虽精度度高，但操作复杂。
5 结束语
综上所述，随着科技的继续发展，人类对计算机功能不断提出新功能需求。计算机体系结构软件模拟技术也会不断发展，成为软件开发技术的关键。
参考文献
[1]喻之斌,金海,邹南海.计算机体系结构软件模拟技术[J].软件学报,2008(01).
[2]李明树,杨秋松,翟健.软件过程建模方法研究[J].软件学报,2009(03).
作者简介
王祥瑞,吉林建筑大学计算机科学与工程学院，副教授，研究方向：计算机应用。
作者单位
吉林建筑大学计算机科学与工程学院吉林省长春市130119