刍议计算机体系结构软件的模拟技术.docx

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刍议计算机体系结构软件的模拟技术

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王通董智超

摘?要：当前，我们国家的经济和科技快速发展，技术不断更新，人们的生活水平也随之不断地提高和改善，与此同时，计算机在人们的生活中也变得越来越普遍，人们对计算机性能的要求也越来越高，因此在计算机软件的开发过程中，计算机体系结构软件的模拟技术也变得越来越重要，本文将结合实际简要分析当前的计算机体系结构的模拟技术相关方面的研究。

关键词：计算机;结构软件;模拟技术

随着信息化和科技化的不断发展，人们对高新技术的要求也越来越高，对计算机科学技术的依赖也越来越深。在这样的背景之下，计算机技术发挥着十分重要与不可或缺的作用，但是现如今，计算机体系结构也出现了一些困难，这些困难对计算机的发展以及人类社会的发展有着不小的阻力，因此必须要提出完善和健全的措施来发展计算机体系结构软件的模拟技术。

一、计算机体系结构的介绍

（一）计算机体系结构的简单定义

对于程序员来说，可见的系统属性实际上就是计算机的体系结构，比如说设计思想和体系结构之类的就属于计算机体系结构。一般来说，在计算机系统上出现的问题就是通过计算机体系结构去解决的。通过将某些系统的元素组合在一起，这些元素之间相互处理达到目标，这样相互处理就构成了体系结构。我们都知道图灵机理论是计算机体系机构的基础，并且计算机体系结构也是冯诺依曼体系结构当中的一种体系结构。在计算机体系的结构当中，一般组合的系统元素有计算机的软件硬件，以及数据库和人员文档等过程[1]。

（二）计算机系统发展阶段

从上个世纪六十年代开始，一直到现在，已经过了很长一段时间的发展，随着时代的不断进步，以及技术的不断发展，人们对于计算机的要求也不断升高，这也促使计算机系统不断发展，总的来说，计算机的发展可以分成四个阶段。一下将简要介绍这四个阶段的具体发展内容。

1、阶段一

六十年代中期，这是计算机系统发展的最初阶段，在这个阶段当中，硬件发展要快于软件发展，硬件发展的速度更迅速，硬件的使用已经变得十分广泛和普通，不过软件发展的速度要稍微逊色一些，还没有达到一定的水平，软件开发也没有一个整体的系统规划。那时候编写的程序的规模也很小，人们对于软件设计的理念还不够清楚[2]。

2、阶段二

到达七十年代中期这段时间里，计算机系统的发展来到了第二阶段，特别是计算机技术取得了很大的进步，也提出了许多的全新概念，特别是人机交互技术的提出，计算机的应用就完全升级到了一个全新的层次，从此以后，软件与硬件的配合也变得更加良好。

3、阶段三

到了八十年代中期，这段时间是计算机系统发展的第三阶段，在这十年里，计算机系统已经发展到了比较好的阶段，计算机技术得到了很大的提升与发展，不过，科学技术在发展，因此人们对计算机的要求也越来越高，局域网和数据通信的发展都对计算机系统提出了很高的要求。

4、阶段四

从八十年代到现在，是计算机系统发展的第四阶段，人们开始重视软件和硬件的配合使用效果。计算机体系的环境也从以前比较集中的环境变成了现如今分散的服务器环境。信息网络的全球化让人们在交流和分享资源这一方面变得十分迅速，软件开发也不断发展，不断有新的软件开发方式去取代旧的开发方式，逐渐的形成了系統的开发方式[3]。

二、计算机结构模拟技术

想要得到硬件系统在功能上的特性，可以使用软件的方式来进行模拟计算机系统的硬件运行，这样的技术叫做计算机体系结构软件模拟技术。在体系结构的设计中，这一技术已经变成了不可缺少的环节，利用体系结构软件模拟技术来进行评估也变得十分重要[4]。

（一）现如今计算机模拟面临的问题

尽管在短时间内利用计算机体系结构软件模拟技术可以设计出很多的方案，然后在根据具体要求以及深层次的要求选出最好的方案，这样做可以节约很多时间，但是这种方式仍然面临着几个问题。

1、计算机体系机构软件模拟器开发难度

首先，计算机系统十分复杂，想要用软件来模拟计算机系统的每个行为特征基本是不可能的，因此要对计算机系统结构的层次进行简化，不过实践证明，简化过后的结构层次仍然十分复杂，再加上需要开发模拟体系，这就变得更加困难与复杂。

2、计算机体系结构模拟时间

由于计算机系统十分复杂，模拟器在运行的时候需要花费大量的时间，并且运行的速度也是十分缓慢，再加上各自不同的模拟目的，又有着很大的差距，有的模拟可能是需要几个月，但是有点模拟却需要几十年的时间来进行[5]。

3、计算机体系结构软件模拟运行的效果

由于在模拟开发的过程中，存在着很多的错误，再加上设计人员的决策也会出现问题，这都会对模拟的效果造成很大的影响，这就使得精度变差，因此在这三个步骤中，每一个步骤都有可能会出现或多或少的问题。

（二）计算机体系结构的模拟分类

经过漫长时间的发展，计算机软件模拟技术的研究也取得了不错的成果，模拟技术也变得越来越多样化