探析計算機體系結構軟件模擬技術

萬健安

（九江職業大學，江西 九江 332000）

探析計算機體系結構軟件模擬技術

萬健安

（九江職業大學，江西 九江 332000）

現代化經濟日漸發展使得人們實際生活質量不斷提高，也讓人們對計算機的性能提出了更高要求。計算機體系結構軟件模擬技術日漸發展使其成為計算機市場工作中的重要工具，在軟件體系研發工作中具有非常重要的作用。文章對計算機體系結構軟件模擬技術發展現狀作了分析，并結合其模擬技術存在的問題提出有效對策，為計算機體系結構軟件模擬技術發展打下良好的基礎。

計算機體系結構；軟件模擬技術；計算機性能

科學技術日漸發展使得信息技術日漸提升，多樣化計算機系統運行使得計算機系統形成呈現出高端化的特征。在計算機運行過程中，計算機體系結構模擬技術已經成為其中至關重要的部分，在軟件開發工作具有非常重要的作用。如果計算機系統處理器或者是模擬技術存在不適應性，計算機體系結構軟件模擬技術能夠降低計算機軟件系統設計成本以及制造成本，還能夠有效縮短計算機生產周期和設計周期。在進行軟件開發工作過程中，由于計算機體系在軟件模擬器開發工作上仍然存在著非常大的困難，這就使得相關開發程序非常復雜，特別是開發軟件的運行化測試時間也相對較長等等，這就使得計算機體系結構軟件模擬技術受到實際制約，這就使得計算機系統應用的有效性受到了非常大影響。

1 計算機體系結構軟件模擬技術發展現狀

1.1 計算機體系結構軟件模技術開發現狀

從目前發展來看，計算機體系結構軟件模擬技術能夠利用計算機軟件來實現計算機系統性能以及計算機系統實際使用情況來進行模擬分析，結合模擬技術發展優勢來充分發揮技術優勢以及成本優勢。計算機體系結構模擬技術成為了計算機系統設計較為常用的手段，在進行處理器開發過程中，將大部分經費集中在模擬技術開發工作以及模擬性能評估工作。在進行課件軟件模擬技術開發過程中，需要從理論角度著手，重視軟件開發成本以及軟件開發周期，提升計算機軟件便捷性以及靈活性，為計算機體系結構軟件模擬技術推廣工作提供有效保障。由于計算機體系結構軟件模擬技術開發工作對于技術性要求非常高，開發技術性難度也相對較大，諸如，計算機體系結構軟件模擬器處理的精度較小或者是模擬器開發工作難度相對較大等等，這就使得計算機體系結構軟件模擬技術發展受到影響。

1.2 計算機系統結構軟件模擬技術運行精度現狀

從目前發展來看，計算機系統結構軟件模擬技術的運行器在實際工作過程中存在著運行精度相對較低的問題，主要是由于開發技術設計或者是操作方式存在著不合理性，進而直接影響了實際的運行效果。在進行計算機體系結構軟件模擬的運行器研發工作過程中，首先需要理清實際的理論思路，結合理論情況來設計出符合相關參數要求的模擬器，進而實現計算機體系結構軟件模擬器正常運行。在實際的研發過程中，如果在研發過程中存在隱患，那么就容易影響到實際的研發效果；如果沒有正確分析計算機軟件模擬器研發思路，那么會致使模擬器研發失敗；如果沒有有效構建計算機體系結構軟件模擬器內部結構，那么就會使得模擬器在設計方面存在著錯誤，使得模擬器的實際精度不高，模擬器在實際運行中需要耗費非常多的時間。

2 計算機體系結構軟件模擬技術存在問題

2.1 計算機體系結構軟件模擬器開發難度相對較大

由于計算機工作系統較為復雜，如果想要有效利用計算機軟件來進行門電路或者是晶體管模擬存在著不切實際性。根據層次角度分析來看，實際上，計算機系統復雜程序簡化抽象程序是其中最為常用手段，計算機提攜結構呈現出簡單化發展過程，根據結構層次角度分析，計算機系統較為復雜，這就使得計算機提攜結構軟件模擬器開發難度也不斷加大。從目前發展來看，計算機體系結構軟件模擬器開發工作仍然采用C語言或者是C++的編程工作語言，利用語言串行結構化的固有機制來進行計算機系統功能以及計算機系統部件模擬工作，但是卻耗費了非常多的時間而且非常容易出現錯誤。例如，從零開始進行開發非常困難，這就需要在計算機體系結構基礎上進行模擬器開發工作，這樣能夠更加有效滿足計算機體系結構軟件模擬技術開發需求，但是實際開發工作仍然停留在模擬器改造以及模擬器二次開發層面。從事實角度分析來看，現有模擬器改造或者是二次開發存在著非常大的困難，但是人們往往持有懷疑態度，進而反復驗證模擬器，提升模擬器體系結構評估可信度，但是卻使得計算機體系結構軟件模擬器開發難度加大。

2.2 計算機體系結構軟件模擬器運行精度較差

在進行計算機體系結構模擬器開發工作過程中，可從目標體系結構角度劃分成為理解程序、設計程序、實現程序，但是在目標體系結構仍然存在著非常大的問題。在程序發展過程中，需要對于模擬器需求進行分析，特別是需要注意到軟件開發工作中存在的問題，同時還需要樹立正確計算機體系結構工作目標，結合計算機體系結構設計職工忽視了設計細節而造成錯誤，使得模擬器編碼工作產生問題。由于計算機體系結構軟件模擬器需要較長的時間進行模擬，這樣能夠使得開發技術工作人員利用指令來替代測試程序，繼而提升整體設計效果，使模擬器工作精度受到影響。

3 計算機體系結構軟件模擬技術對策

3.1 提升計算機體系結構模擬技術運行精度

在不轉變測試性能運行指令的前提下，需要采用更加科學、更加合理的方式來更新執行指令，進而有效保障計算機體系結構軟件模擬器運行效果，降低模擬器實際運行工作時間。在實際運行過程中，需要盡可能降低計算機軟件性能測試工作程序，降低輸入性參數，提升計算機體系結構軟件模擬器運行精度。為了能夠進行縮短計算機體系結構軟件模擬器程序實際運行時間，需要結合性能測試工作程序來進行修改，提升修改科學性，這樣能夠利用少量輸入參數來為模擬器正常運行提供有效保障，利用計算機測試程序指令正常運行，需要替換傳統輸入參數集，提升模擬運行有效性，進而提升計算機體系結構軟件模擬器運行工作精度。

3.2 減少計算機體系結構軟件模擬運行指令實際數量

由于計算機實際運行結構非常復雜，諸如，在進行全面性模擬運行工作過程中，往往需要大量運行工作指令，但是在設計指令過程中需要耗費非常大時間，這就需要采用全部指令來完成模擬性運行工作，但是現實性并不強；如果采用部分性模擬運行工作過程，實際運行大多是利用部分性模擬運行來替代全面性模擬運行指令，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。在進行指令直接選擇過程中，往往是采用隨意選取的方式，在執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，之后還需要進一步選擇指令，這樣可能得到兩種模擬結果，在執行指令之后，模擬器中往往不存在對應信息，進而無法進行有效保存，那么指令后續處理效果會受到非常大的影響。為了能夠有效處理計算機體系結構模擬技術方面存在的問題，技術研發工作人員往往選擇開發另外指令，諸如，在選擇了A百萬條的指令后，還需要選擇B百萬條，在完成預熱執行工作之后，還需要選擇C百萬條指令，實際執行效果更加理想。在采取有效改進工作之后，需要不斷提升實際模擬工作效果，但是實際運行中往往有局限性，這就需要了解計算機體系結構軟件模擬技術在大模擬環境中的實際使用效果。此外，還需要選擇統計學方式來選擇指令，但是需要選取更加具有代表性的指令，進而為提升計算機體系結構軟件模擬效果提供保障。因此，需要采用隨機采樣模擬方式、周期采樣模擬方式以及代表性采樣方式相結合的模擬技術，進而提升實際的模擬工作效果。

4 結語

時代發展使得計算機系統實際更新速度日漸加快，這就使得計算機體系結構軟件模擬技術具有越來越重要的作用。在進行計算機體系結構模擬軟件開發工作過程中，需要重視中央處理器設計工作，進而提升計算機處理器制作效果以及系統設計效果。由于我國計算機體系結構軟件模擬技術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發展工作經驗，結合研究現狀來提升計算機體系結構軟件技術研究有效性。經濟社會日漸發展使得人們對于計算機需求以及計算機功能方面要求越來越高，這就需要計算開發工作人員重視實際開發工作，提升計算機體系結構軟件模擬器運行工作精度，盡可能降低實際開發工作成本，縮短計算機體系結構軟件模擬器開發時間。

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[3]陸訥.計算機體系結構軟件模擬技術分析[J].信息通信，2014（9）：97-98.

[4]胡蕓.計算機體系結構軟件模擬技術分析[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：計算機應用。