结构计算软件（精选12篇）
结构计算软件 篇1
计算机体系结构软件模拟技术的产生是科技信息社会中计算机系统发展的基础。虽然我国对于计算机体系结构软件模拟技术的研发已有很长一段时间, 但是基于该种技术的复杂性, 在实际开发环节中存在着很多问题, 这些问题的存在制约着时计算机系统的发展。因此, 需要对这些问题进行分析, 并且提出有效的对策。
1 计算机体系结构软件模拟技术产生背景
计算机体系结构软件模拟技术所应用的系统结构为计算机软件系统中, 该技术的具体应用能够对系统中的硬件性能、功能性质及系统综合性的评价。当计算机系统在设计开发环节中都需要对系统进行验证与鉴定, 才能够保障系统的稳定运行, 计算机体系结构软件模拟技术恰好能够进行计算机系统的验证, 是计算机系统研发环节中的重点技术之一。比如, 在进行计算机中央处理单元的设计研发环节中, 计算机系统中的65%左右的资源和成本都被应用于对于新中央处理单元的评估与验证。在计算机方面, 实现软件的开发, 其所需要的开发成本和生产周期都需要应用在系统硬件的开发上。
如果在进行软件的评估与验证环节中, 使用计算机体系结构软件模拟技术, 还能够将系统的研发成本有效的降低。在计算机系统早期的处理器研发环节中, 并没有应用计算机体系结构软件模拟技术。随着计算机技术的逐渐发展, 在上世纪80年代, 在处理器的体系结构设计中应用了“数据驱动”技术, 并且在后续的技术研发中应用计算机体系结构软件模拟技术, 在处理器系统中建立了关于计算机系统资源和资源之间的连接模型, 对计算机资源的利用率进行综合化分析, 提升了计算机系统的性能。
2 计算机体系结构类型
计算机体系结构形式并不单一包含很多结构类型, 对于这些常见的结构类型进行分析, 对于计算机体系结构软件模拟技术的研究具有较为积极的意义。在对计算机体系结构的划分中, 其划分依据不同时, 结构分类不同。具体的分类方式有以下几种:
2.1 模拟器开发执行模型的分类
由于计算机体系结构模拟器可以被划分为串行结构模拟器、和并行结构化模拟器两种。其中, 串行结构模拟器实际上是在C或者是C++环境下, 所研发出来的模拟器。该模拟器的功能比较多, 能够实现串行函数功能的调用、性能的模拟等。而并行结构模拟器中则难以实现该功能呢, 其运行环境与串行结构模拟器不同。
2.2 基于多线程的划分
计算机体系结构可以从多线程角度进行划分为细粒度多线程体系结构、粗粒度多进程体系结构两种。由于不同类型模拟器执行内核时的数量不同, 可以将计算机体系结构分为单核系统模拟和多核系统模拟。
2.3 基于处理器的个数进行划分
从处理器的个数角度进行划分, 能够将计算机体系结构划分为单处理器系统模拟和多处理器系统模拟。由于计算机系统能够实现高密度的集成化, 在实际的系统研究中需要格外注意系统设计的关键性问题。
3 计算机体系结构软件模拟技术问题以及解决对策
计算机体系结构软件模拟技术在实际开发中面临着很多困难, 为了优化计算机体系结构软件模拟技术, 需要对该技术开发的问题进行分析。经过研究, 计算机体系结构软件模拟技术再开发时关于模拟器的开发难度比较大, 并且模拟器在实际运行环节中所消耗的时间比较长, 这些问题都直接影响到计算机体系结构软件模拟技术的应用效果。
3.1 计算机体系结构软件模拟器开发难度大
由于所开发的计算机系统比较复杂, 将计算机体系结构软件模拟技术应用到模拟器的研发中, 需要借助层次化、抽象化的技术手段, 简化计算机体系结构软件模拟技术方法难度, 但是也无形中增加模拟器的实际开发难度。同时, 由于开发模拟器需要进行改进、二次开发现有的模拟器, 需要打破串行结构语言固有机制, 因此可见难度比较大。
3.2 计算机体系结构软件模拟器运行效率低
经过计算机体系结构软件模拟技术所开发下的模拟器运行效率比较低, 这是计算机体系结构软件模拟技术应用的另一个难题。从硬件上进行分析, 较慢的模拟速度是受到了负载极大的影响。所以在修改某个参数时, 还需要重新重头开始运行模拟测试程序, 找出系统的影响。
3.3 计算机体系结构软件模拟技术开发改进措施
针对计算机系统模拟器开发中所存在的问题, 需要从以下两方面进行技术性改进。
(1) 在计算机系统中减少性能测试程序中参数量的输入。
(2) 减少运行模拟指令的实际数量引入。
在对于计算机系统中的参数进行实际修改环节中, 最为突出的作用就能够将计算机体系结构软件模拟器实际运行时间有效的降低, 能够发挥运行测试系统的指令。同时该种技术方式也能够将模拟器的运行精度有效的提升。模拟指令在计算机系统中应用, 能够将该部分的运行结果替代原本的计算机系统运行结果, 并且能够提升计算机系统的稳定性。但是需要将运行模拟指令的引入, 避免系统运行的复杂性。
4 结论
综上所述, 计算机体系结构软件模拟技术所应用的系统结构为计算机软件系统中, 该技术的具体应用能够对系统中的硬件性能、功能性质及系统综合性的评价。经过研究, 计算机体系结构软件模拟技术再开发时关于模拟器的开发难度比较大, 并且模拟器在实际运行环节中所消耗的时间比较长, 这些问题都直接影响到计算机体系结构软件模拟技术的应用效果。为此, 在本文中提出减少性能测试程序中参数量的输入, 减少运行模拟指令的实际数量引入的对策。
摘要：随着科技信息技术的逐渐研发, 计算机体系结构软件功能越来越完善。其中计算机体系结构软件模拟技术的应用, 有效的推动了软件开发技术发展。为了实现对于计算机体系结构软件模拟技术研究, 在本文中对计算机体系结构软件模拟技术产生的背景进行研究, 分析比较常见的计算机体系结构, 针对计算机体系结构软件模拟中存在的技术性问题进行分析, 并且提出有效的对策。
关键词：计算机,体系结构,软件模拟技术分析
参考文献
[1]陈虹.浅谈计算机体系结构软件模拟技术[J].电脑知识与技术, 2013 (08) :1952-1953.
[2]张世新, 周磊.试析计算机体系结构软件模拟技术[J].计算机光盘软件与应用, 2015 (01) :84-85.
[3]蔡思博.关于计算机体系结构软件模拟技术的研究[J].低碳世界, 2016 (03) :181-182.
[4]郑刚.计算机体系结构软件模拟技术应用研究[J].信息与电脑 (理论版) , 2016 (07) :41-42.
[5]张锋.计算机体系结构软件模拟技术研究[J].信息与电脑 (理论版) , 2016 (10) :44-45.
结构计算软件 篇2
一、题目（论述题）：
结合参与开发的软件工程项目，①论述采用的软件体系结构风格或应用框架，②论述采 用的软件设计基本原则和策略。
二、题目要求：
（1）简要说明软件体系结构的性质、研究意义和目标是什么?
（2）简要说明软件设计风格、软件应用框架和软件设计模式的特征和区别？
（3）简要说明系统中采用的中间件的作用和目标，（如果没有，请选择一种与系统契合的中间件进行描述）。
（4）假设系统没有采用SOA的架构，请简述SOA软件体系结构的基本概念，Web Service的主要协议。
三、内容要求
作业格式要求：
1、给出的标题。
2、报告内容组织结构清晰，语句流畅，无错别字。
3、图、表描述恰当、与内容契合、清晰。图、表序号标注准确。
4、A4纸，宋体小4号字，标准页边距，行间距固定值18磅，页码右下。
交打印稿。不多于20页，可正反面打印。
四、评分细则
1、题目整体结构、语言表达、整体格式（20分）
2、软件体系结构的性质、研究意义和目标(5分)
3、软件设计风格、软件应用框架和软件设计模式的特征和区别（5分）
4、系统中间件表述（5分）
5、SOA、WebService简述（5分）
6、论述部分，既要描述，也要有论证（包括适当的评估）（60分）
五、总评成绩
新式软件体系结构初探 篇3
关键词：软件体系结构风格；正交软件体系结构；模型驱动体系结构
中图分类号：TP3 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 07-0000-01
The Reserch of New Software System Structure
Li Xuan
(Hebei Handan Polytechnic College,Handan056001,China)
Abstract:The paper compares the new tendency and rising system,and offers some ideas about new system.Also offer layer-level theroy which is the basic pricinple and modle is more advantages than language in big complex system.
Keywords:Software-system structure Style;Orthogonal software-system structure,Modle driving system structure
一、概述
软件体系结构在软件工程中有着广泛的应用，许多专家学者从不同角度和不同侧面对软件体系结构进行了刻画。但软件体系结构还处于不断发展之中，研究的焦点集中于如何通过部件和部件之间的交互作用定义一个软件系统，或者说，就是如何从部件(模块)构造系统。
成熟和流行的经典风格有：最常用的c2风格。通过连接件绑定在一起的按照一组规则运作的并行构件网络；在管道／过滤器风格中，每个构件都有一组输入和输出，构件将输入的数据流，经过内部处理后产生输出数据流；数据抽象和面向对象风格则建立在数据抽象和面向对象的基础上，适宜于目前软件界已普遍转向使用面向对象系统这一大趋势。这是软件体系结构研究早期较为合适和理想的途径和模式。
二、新型软件体系结构
（一）正交软件体系结构
正交软件体系结构由组织层和线索的构件构成。层是由一组具有相同抽象级别的构件构成。线索则是子系统的特例，它是由完成不同层次功能的构件组成(通过相互调用来关联)，每一条线索完成整个系统中相对独立的一部分功能。
（二）三层C/S软件体系结构
三层C/S结构将应用功能分成表示层、功能层和数据层三个部分。表示层是应用的用户接口部分，负责用户与应用间的对话。功能层相当于应用的本体，处理所需的数据从表示层或数据层取得。表示层和功能层之间的数据交换要尽可能简洁。数据层就是数据库管理系统，负责管理对数据库数据的读写。
三层C/S结构优点：1.允许合理地划分三层结构的功能，使之在逻辑上保持相对独立性，能提高系统和软件的可维护性和可扩展性。2.允许更灵活有效地选用相应的平台和硬件系统，使之在处理负荷能力上与处理特性上分别适应于结构清晰的三层。3.各层可以并行开发，也可以选择各自最适合的开发语言，达到较高的性价比。4.可充分利用功能层有效地隔开表示层与数据层，未授权的用户难以绕过功能层非法访问数据层，系统的管理层次更加合理和可控制。
（三）C/S与B/S混合软件体系结构
B/S体系结构不足：1.对动态页面的支持能力不够，没有集成有效的数据库处理功能。2.系统扩展能力差，安全性难以控制。3.在数据查询等响应速度上，低于C/S体系结构。4.数据提交以页面为单位，数据的动态交互性不强，不利于在线事务处理(OLTP)应用。
解决方案是把B/S和C/S这两种软件体系结构进行有机的结合，扬长避短，有效发挥各自优势。在C/S与B/S混合软件体系结构中，内部用户通过局域网直接访问数据库服务器，外部用户则通过Intenet访问Web服务器，再通过Web服务器访问数据库服务器。
（四）模型驱动体系结构
模型驱动体系结构(Model Driven Architecture,MDA)是国际面向对象管理组织 OMG提出的新的软件开发思想体系。模型驱动体系的核心是引导和根据用户的需求特点建立管理模型，然后根据模型通过软件平台产生OA、ERP等管理应用软件。
三、几点思考
（一）层级理论是构建复杂软件体系的基本原则
诺贝尔奖获得者西蒙曾论述到：“要构造一门关于复杂系统的比较正规的理论，有条路就是求助于层级理论……我们可以期望，在整个复杂性必然是从简单性进化而来的世界中，复杂系统是层级结构的”。由简单到复杂的进化道路上，软件的体系结构、软件开发的体系结构、软件开发工具的体系结构等，都呈现出层级的特征。
（二）一维语言之后是模型
现有的“程序设计语言”是单维的，它的基本语法以前后顺序为基础的。当系统的复杂程度提高时，用这样的语言精确描述复杂系统变得越发困难，可视化开发平台、代码管理工具(甚至某种意义上共享组件也可包括在内)等出现对此是一种补充，但仍然不是最终的解决方法。软件描述体系进化到这里，面临着突变，将有新的物种出现，这个新物种可能就是模型。模型与程序语言主要的区别不在于图形化，也不在于抽象的程度，而在于表达方式突破了“单一顺序”的限制，最简单的例子就是二维表。模型可以更容易和直接地表达复杂的结构。
（三）模型和语言都是对系统的描述
传统的编程语言和模型都是一种表述的体系，前者适合表述顺序过程，后者适合表述复杂结构。模型的必要性可以通过下面这个例子看出来：为了精确地复现，一个人可以用语言精确地叙述一个立方体，甚至1O个立方体组合的形状，但他不会试图用语言描述一栋房子，适当的方式是用工程图纸。由此可见，对于建立企业应用系统的情形，企业系统要表述的，主要是复杂的结构，过程占的比重很小，因此，模型就变得更加重要了。
（四）模型的分析要素
模型的时效性(time—effectiveness of mode1)：关于这一点最重要的区分是“运行期模型”(Run—Time Mode1)，还是开发期模型?类似于解释语言和编译语言的区别，“运行期模型”揭示了模型驱动的本质。模型的进化性(Evolutionableness of mode1)：是否可以在系统的应用过程中，持续地适应应用环境与需求的变化，不断地由应用者或自适应地对模型进行改进?这是对模型“性能”的一种度量。模型的层级性(hierarchy of mode1)：正如语言有多个层次一样，没有理由认为模型只有一个层次，当系统足够复杂时，模型的层次划分将会是必要的。
参考文献：
[1]孙昌爱,金茂忠,刘超:软件体系结构研究综述[J].软件学报,2002,7
[2]王一宾,江唯青.软件体系结构初探[J].安庆师范学院学报(自然科学版),2003,4
[3]张海波,王小非,曹万华,黄友澎.新型软件体系结构研究[J].计算机与数字工程,2007,1
计算机体系结构软件模拟技术 篇4
1 计算机体系结构软件模拟技术分类
关于将计算机体系结构软件模拟技术的研究, 已经取得突出的发展成就, 经历的发展时间较长, 当前在我国的发展模式正处于一种多元化的发展体制下。本次划分类别, 对该模拟技术的深入探究具有积极意义。
1.1 具体类别划分
受到处理器本身的影响, 在对计算机体系结构软件模拟技术分类的过程中, 分为两种类型, 一种为单个处理器系统模式, 另一种为多处理器系统模拟。依据模拟的目标划分, 对该模拟技术的分类可具体划分为4 种, 分别为性能模拟、功能模拟、发热模拟以及能耗模拟[1]。
1.2 跟踪驱动模拟技术
跟踪驱动模拟技术属于整个模拟技术形态中的一种类型, 主要是在页面置换算法当中被应用。通过高速管理算法的作用下, 完成并实现高效的跟踪驱动模块。一旦指令传输成功, 也将所得到的信息处理作为模拟处理器执行输入操作, 实现对性能与功能层面的模拟。该模拟技术调试过程相对便捷, 并且模拟技术的掌握与理解能够发挥出良好的效果。当然, 为了最大限度上的提升结构软件模拟方面的性能问题, 可在适当的场景下对模拟器开展模拟工作, 具体见图1 所示。
1.3 执行驱动模拟技术
涉及到驱动模拟执行的过程因素, 需要结合人为的执行状态对执行指令进行具体处理, 得出模拟器的输入工作。基于此, 在制定驱动模拟技术的基础之上, 探索指令程序的状态, 确保动态指令得以充分发挥。
2 计算机体系结构软件模拟技术的方案优化
计算机体系结构软件模拟技术凭借自身的灵活性、便捷性等操作优势, 能够基于行为特征以及运作规律的基础之上, 满足初始化的内在要求。并且也正是上述该技术的优势特点, 也使传统的跟踪驱动模拟技术被替代, 执行驱动模拟技术得到发展, 成为当前应用的主流技术形态。
2.1 面临的发展阻碍
计算机体系结构软件模拟技术在目前的发展阶段, 主要存在以下几个方面的问题。一是体系结构模拟器的开发难度较大, 并且所耗费的开发周期较长。二是在模拟技术的具体应用过程中, 所耗费的模拟时间较长。针对这一问题, 则应该尽量缩短模拟周期, 将模拟技术的性能最大限度上的发挥, 节省时间, 节约成本。三是模拟结果准确性有待提升。虽然模拟技术已经得到广泛发展, 且研究成果较多, 但具体实践得知, 单一的模拟方法依旧无法适应整个计算机体系结构设计的基本要求。
2.2优化方案的具体实施
2.2.1减少模拟器工作负荷
对于模拟器工作负荷过大的问题, 则需要自3 个方面提出解决措施。
第一, 减少测试程序的输入参数。对于一个标准的性能测试环境, 通常具备多套固定的测试数集。例如, 测试输入参数集、训练输入参数集和参考输入参数集等。对于不同的数集分析可以发现, 其中所表现出的参数集负荷较大, 性能结果也更加精准。当然, 这一要求, 充分克服了传统结构软件模拟技术数据缺乏准确的弊端。
第二, 测试程序的集中测试。在整个测试程序包当中, 涵盖的测试程序较多。例如在SPEC CPU2000 当中的证书测试程序以及点数测试程序多达20 余个[2]。由于上述涉及到的各项程序当中存在一定的相关性, 需要结合性能条件进行分析, 最终选取具有代表性的程序因素, 对其进行集中测试。
第三, 选择测试程序中的一部分进行指令处理。该方法主要是对部分指令进行模拟, 缩短模拟时间, 优化模拟环境。在这种方式的基础之上, 细分方式主要有两种形态, 一种是截取一段连续的指令, 另一种是通过抽样统计的方法选取指令。但无论基于哪种形态, 都能够减少模拟器的工作负荷, 提高模拟数据准确性。
2.2.2 并行模拟器的探索
并行模拟器作为一种新型的模拟形态, 所表现出的效果以及运行状态存在较大的差异。在并行模拟的环境中, 主要是将其更好地应用在并行的体系结构模拟中。这样处理的根本原因则是强调系统本身的复杂性以及部件众多因素, 传统的模拟方式不需要并行模拟器进行模拟。而相对于目标模拟多种层次的并行性要素的影响, 需要强调内在的规模及多样性要求, 探索并行模拟器, 进而优化模式过程, 在降低成本的同时, 使得效率得到提升。
2.2.3 任务映射的具体实施
并行模拟器的应用, 在处理环境中的映射则主要是子任务到并行进程的指定。在当前并行环境中, 涉及到以及包含的映射策略较多, 通常可以具体分为2 个大类。一类是策略能够得到最优解, 另一类则是能够得到近似值。为了模拟过程获得最优解, 需要基于教学规划、图轮以及排队论的基础之上, 得出数值, 其中的缺点主要是求解过程耗时严重[3]。当然, 为了缓解耗时与数据准确度之间的矛盾问题, 学术界同样给出了2 种解决方案, 分别为最优算法以及启发式方法。截至目前为止, 并行模拟环境下的映射方式相对简单, 多数支持块映射以及循环映射2 种方式, 用户无法对其进行准确的映射分析与评价。
3 结论
随着社会环境的优化以及发展需求的提升。在未来的发展中, 计算机体系结构软件模式势必成为市场发展中必不可少的工具因素。虽然在当前的研究中, 无论是技术成果还是技术水平, 都缺乏成熟度。但本次已经对其优化方案做出探索, 相信在未来也必将得到不断完善, 发挥其自身作用。
摘要：体系结构软件模拟技术是现代计算机系统可持续发展的重要一环, 所表现出的效用十分显著。结构软件模拟技术, 能够缩短计算机软件产品的设计周期, 降低产品开发费用, 是现代化市场的重要开发工具。本次基于计算机体系结构软件模拟技术进行探究, 在实现技术类型分类之后, 提出解决方案。
关键词：计算机体系结构,软件模拟技术,优化方案
参考文献
[1]张世新, 周磊.试析计算机体系结构软件模拟技术[J].计算机光盘软件与应用, 2015, 4 (1) :184-185.
[2]陈虹.浅谈计算机体系结构软件模拟技术[J].电脑知识与技术, 2013, 10 (8) :192-193.
计算机软件论文 篇5
摘要： 本文从中小企业的实际情况出发，在用户需求分析的基础上，提出中小企业办公自动化系统的基本目标，并阐述系统的结构设计和功能设计，给出了一个结合C/S和Web技术的中小企业办公自动化系统实例；对中小企业建设办公自动化信息系统具有参考价值。
关键词： 中小企业 办公自动化 Web
1． 问题的提出
随着计算机及网络技术的飞速发展，Internet/Intranet应用在全球范围内日益普及，当今社会正快速向信息化社会前进，信息系统的作用也越来越大。各级政府、大公司和大企业凭着雄厚的资金和人才优势，加快了信息化的步伐，建立了高质量、高效率的办公自动化信息系统，从而提高了效率，增强了竞争力。与此同时，越来越多的中小企业为了适应信息革命的要求，提高自身的竞争力，正打算或正在建立符合企业特色的办公自动化信息系统。但是，这些中小企业由于自身信息化基础比较薄弱，计算机软、硬件配置较差，而且员工的素质也参差不齐，同时，其经济实力并不雄厚，不可能像政府或大公司、大企业那样进行大量投资建设信息系统。那么，中小企业应如何建设办公自动化信息系统？本文以采用一种结合C/S和Web的方式开发的中小企业办公自动化系统为例讨论办公自动化系统的设计与实现。
2.用户需求分析
办公自动化系统的建立，需要进行用户需求调查与分析，以确定系统目标，这是系统建设的重要环节。
中小企业需要规模相对较小，但其在功能上对系统的需求却是全面的。大体可分为：一方面是通过收发电子邮件为主的方式，与其它员工交流各种信息，基于工作流的方式实现诸如请假申请、物品申领审批过程；员工管理个人日程安排，各种图书资料的查阅等日常办公功能。另一方面则是面向公司办公业务方面的业务管理功能。即完全采用计算机技术处理办公业务，使企业内部人员能够方便快捷地共享信息、交流信息，高效地协同工作，既兼顾个人办公效率的提高，又可以实现群体协同工作。
在软、硬件方面对系统的需求，由于中小企业信息化水平比较低，软硬件配置较差；而且资金实力并不雄厚。所以其对硬件的配置要求是尽可能的低，对软件配置的要求则是系统最好是基于日常办公软件如OFFICE系列上的应用系统，这样既不用花大量资金添置软件，员工又较容易学会使用应用系统。
在开发方式上对系统的需求，由于中小企业的经济实力有限，应着重考虑投入/产出比问题。一般商业软件是无法满足上面的要求，而从基础语言开始开发成本高、周期长，更不现实；因此利用现有软件进行改进，即二次开发，通过对几个商业化软件功能进行修改、增删和开发来实现中小企业建立具有自身个性的办公自动化系统。即通过系统集成的方法来将各个功能集成为一个整体发挥作用。即通过两次开发的方式来实现降低成本、节约开支、提高效率。
3.系统设计
3.1系统基本目标
3.1.1实现办公规范化和制度化
绝大多数中小企业由于办公自动化起步较慢，大多数还停留在使用没有联网的计算机和MS Office系列应用软件来提高个人办公效率，没有从根本上改变过去复杂、低效的手工办公方式，办公方式远没有实现规范化和制度化。因此，中小企业建立办公自动化系统就是要使办公方式规范化和制度化。即企业办公基于工作流，完全采用计算机技术处理办公业务，使企业内部人员能够方便快捷地共享、交流信息，高效地协同工作，既兼顾个人办公效率的提高，又可以实现群体协同工作；同时又能实现迅速、全方位的信息采集、信息处理，为企业的管理和决策提供科学的依据；从而提高效率，增强企业的竞争力，使企业能够在激烈的市场竞争中取胜、不断发展壮大。
3.1.2管理多种数据类型
中小企业规模较小，但其办公自动化信息系统所包括的范围应该是整个日常办公和部分企业业务。因此，其数据量相对大企业、大公司虽然比较少，但是其数据类型并不会比大企业、大公司少，不仅包括日常办公所产生的各种数据，还要包括业务办公所产生的各种数据，有些中小企业业务数据涉及大量的图形数据；这些数据既有规范的、结构化数据又有不规范的、非结构化数据，中小企业办公自动化信息系统就是要科学地管理这些各种类型的数据，实现各种数据的“无缝”联接，保障数据的一致性和安全性。
3.1.3系统设计的先进性
办公自动化系统应在开发出来时在技术上应具有一定的先进性，代表当时办公自动化信息系统的先进水平，这样才能使系统在建成后一段时间内，不会因技术的落后而需要大规模的调整，并且能够跟随着逐步的升级而保持整个系统的先进性。同时要求系统对计算机硬件要求不能太高，运行速度要快。因为中小企业从经济实力上无法大量投资去购置高档硬件、软件，短时间内对系统进行全面升级；另外，大多数中小企业经营规模经常变化、人员经常流动。系统应能够适应企业的不断变化，应具有可扩展性、易升级性和开放性。
3.2系统结构设计
在办公自动化系统开发中，基于Web技术的开发方式正以其特有的跨平台、统一美观的界面、简单的操作、开发的系统容易升级、系统开发时间较短，成本较低越来越受到欢迎，但是这种系统具有传输速度较慢，不利于大数据量的传输的缺点。而这正是基于C/S结构的开发方式的优点所在。
本实例以某一地产策划公司自动化系统为例。本系统主要有二个方面的内容：一是日常事务管理；二是业务事务管理，针对公司核心业务是地产策划，以项目为单位进行运作。而在业务事务中要涉及大量图形数据（如地形图和规划图等）。因此本系统开发采用一种结合C/S和Web的方式。利用Web完成日常办公和某些需要远程通讯的业务，而C/S结构可以在局域网内实现特别功能和大的业务数据(如图形数据)传输。
服务器以Windows NT 为操作系统，Oracle、SQL Server 或MS Access为数据库，Exchange 作为邮件存储提供者、通信录提供者和传输提供者，IIS实现Web发布。
客户端以Windows98/95为平台，用Outlook进行邮件接受、发送以及它的浏览窗口进行网页浏览，MS Project进行项目规划，Word进行文档编辑，Auto CAD进行地图编辑浏览。
首先，确定以Exchange为基础建立C/S结构网络，并辅以IIS。客户机上采用Outlook为基础平台软件，由于它本身既是Exchange客户程序又具有网页浏览窗口实现了二者的无缝联接。然后在Outlook基础上对其它程序进行控制，并构造各程序数据的流通桥梁；最后各部分数据尽量存储在数据库中，用数据库对各种类型数据实现进一步集成。如图1：
图1 系统集成结构图
图1 系统结构图
①通过VBA6利用OLE、API等技术对客户端多个应用程序进行集成形成自己的系统；
②Outlook通过浏览窗口访问Web Server并通过它访问数据库；
③Outlook通过Exchange Server进行邮件发送和接收；
④Word访问数据库中的文档；
⑤MS Project通过数据库实现资源数据共享；
⑥Auto CAD访问共享图形数据。
3.3系统功能设计
中小企业虽然员工较少、规模较小，其办公自动化系统的功能也有其自身的特色，不仅包括企业日常办公的常用功能，还包括日常办公中的许多小功能；同时还包括部分业务办公功能。
本实例在充分进行用户需求分析的基础上把系统划分为八个子系统：日常管理分行政管理、人事管理、工作管理、文档图书管理、公告板和电子邮件，业务事务则为项目管理，另外还包括系统维护。如图2：
图2
.行政管理功能。公司行政方面的各种功能，包括考勤管理、会议管理、用餐管理、传真管理、复印管理，用车管理等。
.人事管理功能。公司人事方面的各种功能，包括员工调动管理、晋升管理、培训管理，客户信息管理等。
.文档管理功能。包括各种档案管理、各种业务信息管理和图书管理等。
.工作管理功能。包括员工个人日志、个人工作报表和员工考核等。
.电子邮箱功能。包括收发企业内部电子邮件等。
.公告板功能。企业内部的论坛和通知等。
.项目管理功能。与公司业务相关的功能。包括项目小组成员选择，项目情况查询和项目成果监控等。
.系统维护功能。包括用户基本信息维护、权限管理和重要数据的安全性的维护。
由于本系统是采用Web和C/S相结合方式开发的。因此在功能模块的使用上则相对较灵活，可以针对员工的不同职位及员工所从事的不同业务提供不同的功能。例如：用餐管理功能则只提供给行政经理；客户信息管理功能则只提供给人事经理和总经理；而项目管理功能则提供给经常参与项目运作的项目小组成员，而行政经理和人事经理则不提供此功能。采用这种方式提供功能既方便员工使用本应用系统又有利于系统的安全性，保证员工不能越权操作。正好适应了中小企业员工流动性大、员工的职位变化快的特点。）
本系统在有l30多名员工的该地产策划公司运行良好，使公司的运作完全规范化和制度化。简洁明了的登录界面增强了系统的安全性；特别是行政管理子系统中的用餐管理、考勤管理和用车管理等功能大大提高了工作效率；工作管理子系统的个人日志、工作报表和员工考核功能既有利于员工提高工作效率，又有利于领导对员工进行全面而准确的考核；项目管理子系统则对企业核心业务是以项目以单位的地产策划进行了规范化管理；而特色功能内部电子邮件功能和公告板功能增进了员工之间的交流与合作，活跃了企业的文化氛围。
5.结束语
本文通过一个采用Web技术和C/S结合方式开发的中小企业办公自动化系统实例分析了中小企业办公自动化系统的设计与实现(第3页)。采用这种方式既发挥了Web技术的优势，使信息流转、信息发布、查询和维护更加方便；系统的功能扩展和规模扩展更加便利；系统开发速度更快、开发成本更低；又发挥了C／S结构有利于大数据量（如图形数据）的传输的优点。这种开发方式更加贴近中小企业的实际需求，也符合中小企业的实际情况。既满足中小企业对日常办公的需要，又满足其对业务办公的部分需求。另外，采用这种开发方式充分考虑了投入／产出比，节约了成本。而且，采用这种开发方式开发的办公自动化系统具有良好的扩充升级功能，能够适应企业未来发展的需要。参考资料
(1)邝孔武、王晓敏编著，信息系统分析与设计,北京：清华大学出版社，1999
(2)曾华，论信息系统集成的实施，计算机应用，1997:3-5
软件体系结构的层次性 篇6
关键词：体系结构；分层；OSI
中图分类号：TP311 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 07-0000-01
The Hierarchy of SoftwareArchitecture
Li Qiang,Yang Wenqing
(Jiangxi BlueSky University,Ministry of Public Education,Nanchang330098,China)
Abstract:This article mainly introduces software architecture the basic thought that carries on the layer division,has comprehensively analyzed the architecture division layer necessity,the corresponding rules and the good and bad points.
Keywords:Architecture;Stratify;OSI
20世纪90年代以来，随着计算机网络技术的发展和成熟，特别是Internet的普及，将应用扩展到局域网、广域网，甚至Internet已成为用户的普遍需求，另一方面，随着应用的拓展和系统规模的扩大，计算机软件的复杂程度也在不断地增加，软件体系结构在软件设计和开发过程中所起的作用越来越重要，采用层次式软件体系结构的设计思想也越来越受到人们的重视。
一、软件体系结构的概念
虽然软件体系结构已经在软件工程领域中有着广泛的应用，但迄今为止还没有一个被大家所公认的定义。许多专家学者从不同角度和不同侧面对软件体系结构进行了刻画，其中一个较为典型的定义是由Mary Shaw和David Garlan所提出来的，他们认为：软件体系结构是软件设计过程中的一个层次，(即不但软件体系结构具有层次性，从整体上来看软件体系结构本身也是作为软件设计过程中的一个层次）只不过这一层次超越计算过程中的算法设计和数据结构设计。
二、软件体系结构的层次
“分层”可将庞大而复杂的问题，转化为若干较小比较易于研究和处理的局部问题。分层是表示将功能进行有序的分组：应用程序专用功能位于上层，跨越应用程序领域的功能位于中层，而配置环境专用功能位于低层。层的数量与组成取决于问题领域和解决空间的复杂程度。
从整体上看一般可以分为三个层次：客户端层、中间层和数据源层。
1.客户端层是将数据呈现给用户或处理用户输入的应用程序或系统一部分。客户端也称为前端，它并不执行数据函数，而是通过输入向服务器请求数据，然后以一定的格式显示结果。
2.中间层是用户接口或Web客户端与数据库之间的逻辑层。
3.数据源层是用来控制你程序的流程。
（一）分层规则
分层是从逻辑上将一个完整的系统划分成许多个子系统的集合，而层间关系的形成必然要遵循一定的规则。通过分层，可以限制子系统间的依赖关系，使系统以更松散的方式耦合，从而更易于维护。其具体规则如下：
1.可见度。各子系统只能与同一层及其下一层的子系统存在依赖关系。
2.易变性。最上层放置随用户需求的改变而改变的元素。最底层放置随实施平台的改变而改变的元素。中间的夹层放置广泛适用于各种系统和实施环境的元素。如果在这些大类中进一步划分有助于对模型进行组织，则添加更多的层。
3.通用性。一般将抽象的模型元素放置在模型的低层。如果它们不针对于具体的实施，则倾向于将其放置在中间层。
分层反映实体模块之间的依赖关系，层数并不是越多越好，适当最好。对于小型系统，三层就足够了。对于复杂系统，通常需要5-7层。（二）采用层次系统的优缺点
层次系统有许多可取的属性：
1.系统的开发和设计可以逐步的分层次的进行，从底层的简单的功能逐步建立高层的复杂和抽象的功能。这样就可能把一个复杂的系统按递增的步骤进行分解；
2.支持功能增强，因为每一层至多和相邻的上下层交互，因此功能的改变最多影响相邻的上下层；
3.支持重用。只要提供的服务接口定义不变，同一层的不同实现可以交换使用。这样，就可以定义一组标准的接口，而允许各种不同的实现方法。
但是，层次系统也有其不足之处：
1.并不是每个系统都可以很容易地划分为分层的模式，划分清晰、逻辑上一致的层次是非常困难的（OSI的失败和TCP/IP的成功说明了这一点）；
2.严格的层次调用结构会降低系统的性能；
3.很难找到一个合适的、正确的层次抽象方法。
（三）分层协议的体系结构
(Open Systems Interconnection)简称OSI，OSI标准采用的方法是将整个庞大而复杂的问题划分为若干个容易处理的小问题，这就是分层的体系结构方法。OSI是分层体系结构的一个实例，每一层是一个模块，用于执行某种主要功能，并具有自己的一套通信指令格式。根据分而治之的原则，OSI将整个通信功能划分为七个层次，划分层次的主要原则是：
1.网中各结点都具有相同的层次；
2..不同结点的同等层具有相同的功能；
3.同一结点内相邻层之间通过接口通信；
4.每一层可以使用下层提供的服务，并向其上层提供服务；
5.不同结点的同等层通过协议来实现对等层之间的通信。
虽然OSI在法律上已经成为国际标准，然而却由于OSI的协议实现起来过分复杂，且运行效率很低以及OSI的层次划分也并不太合理，有些功能在多个层次中重复出现等诸多原因使得OSI并没有得到市场的认可。TCP/IP是四层的体系结构：应用层、运输层、网际层和网络接口层。然而TCP/IP最下面的网络接口层也并没有具体内容。因此往往采取折中的办法，即综合OSI和TCP/IP的优点，采用一种只有五层协议的体系结构，将TCP/IP的网络接口层又分为数据链路层和物理层。
参考文献：
[1]刘真.软件体系结构——21世纪高等学校规划教材[M].北京:中国电力出版社,2004
[2]孙昌爱,金茂忠,刘超.软件体系结构研究综述[J].软件学报,2002,13(7):1228-1237
计算机体系结构软件模拟技术探索 篇7
一、计算机体系结构软件模拟技术的概述
计算机体系结构软件模拟技术的最重要功能主要为借助相关的软件对计算机的部分系统硬件的特征与作用进行模拟。以计算机体系结构软件模拟技术为载体对体系结构设计进行验证与全面的评估早已发展为了近些年来以及现阶段计算机系统开发与生产过程中不可或缺的内容之一[1]。特别是在处理器的设计流程中, 很大一部分的财力与人力均应用在了检验和评估工作上。众所周知, 软件开发所需的成本以及时间都要少于硬件, 尽管其过程稍显繁琐, 但是修改工作却十分简单, 而且灵活性十分突出。所以, 借助计算机体系结构软件模拟技术来试验和评估能够在很大程度上从整体上减少所需时间, 同时还可以减少资金的投入。因此, 计算机体系结构软件模拟技术可以及时对各种体系结构的设计进行评估, 从而挑选出最为合适的一种。
二、软件模拟技术开发面临的问题
(一) 计算机体系结构软件模拟器的开发难度较大。
计算机系统具有较强的复杂性, 若要将门电路等全部特征均借助软件进行模拟是不切实际的。根据计算机系统自身的层次性来简化其复杂程度是现阶段人们所最常应用的方式之一, 实际上计算机体系结构就是借助该方式得来的。然而实践证明, 按照结构层次所最终简化得到的计算机系统还有着十分明显的复杂性, 而这在很大程度上增加了模拟器开发的难度[2]。不仅如此, 现阶段人们大都使用C或C++编程语言进行体系结构软件模拟器的开发工作, 但是这类语言在模拟过程中常常会发生各种误差, 而且所需时间也比较长。因此, 人们在开发计算机体系结构软件模拟器时仍是习惯于在已有模拟器的前提下作出适当的调整来达到开发需求。但是在开发实践中, 经过改进或二次开发的模拟器往往还是会出现各种问题, 这样一来就降低了开发效率, 而且人们还总是对最终的模拟结果提出质疑。人们不得不多次对模拟器进行验证, 从而提升其自身体系结构设计的可靠性, 而这再一次增加了模拟器开发成本。
(二) 模拟器在评估新设计时运行时间较长。
模拟器在对计算机系统进行具体模拟过程中, 还要在时钟周期的级别上对动态指令运行的全部结果与处理器状态进行记录, 包括分支预测器状态、寄存器状态灯等。动态指令运行过程中将会产生大量的数据信息, 而这在很大程度上减缓了模拟速度。例如, 获得巨大成功的SMARTS软件模拟器运行速度为9MIPS, 但是与宿主机的硬件比较来说其运行速度基本上慢了4个数量级[3]。近些年来, 处理器的性能逐渐得到丰富与完善, 国际组织SPEC也针对通用处理器性能的顺利评估推出变化的新标准程序包。通常情况下, 这些标准化程序中都存在一些负载很大的性能测试程序, 它们的主要功能就是由不同的方面来评估处理器的性能。但是事实上, 在模拟器中运行标准化性能的测试程序包能够有效的提升模拟结果的真实性与可靠性。但是站在硬件的角度上看, 运行如此之缓慢的模拟速度同样也是负载巨大的测试程序之一, 必然会消耗很多的运行时间。不仅如此, 体系结构层次内含有不少的参数能够进行配置, 例如Cache大小[4]。而该部分参数不会对系统产生独立的影响, 因此, 如果要对某一参数进行更改, 那么就必须要再次逐一对其进行测试, 探寻它对系统产生的影响。由此可见, 如果想要获得性能良好的计算机体系结构, 模拟运行就要耗费大量的时间。
(三) 模拟器运行结果的精度很低。
通常情况下, 模拟器开发包括三个环节, 即:掌握目标体系结构的具体信息;以已有结构为基础来设计模拟器;根据预先制定的设计, 对模拟器进行实现。此处需要注意的是, 这三个环节都存在出现误差的可能。对于第一个环节而言, 必须要明确找出模拟器的真实需求, 而这同样还是软件开发项目中的重要问题, 而较易出现的误区就是无法准确探析出它的真实需求。对于第二个环节而言, 尽管事先已经了解了计算机体系结构的主要目标, 然而却总是由于忽视了计算体系结构中的部分小内容而进入误区。对于第三个环节, 人们则更多的是在模拟器编码过程中发生误差[5]。除此之外, 因为模拟器运行模拟所需耗时比较多, 工作人员大都会片面地根据测试程序中的个别指令, 以此来试图获得最真实的测试效果, 然而如此一来, 模拟器的运行结果精度将会受到很大的影响。调查资料显示, 造成模拟结果精度达不到理想要求的关键因素就是所选用的指令不够合理。因此, 现阶段的研究焦点已经转移到了怎样在标准化性能测试的程序中选择最合适的指令。
三、软件模拟技术开发问题的解决策略
(一) 减少性能测试程序中的输入参数。
合理调整性能测试程序中的参数集, 从而最大限度地缩短模拟器运行性能测试程序时所耗用的时间。该解决对策依然需要运行测试程序中的所有指令, 其区别只在于使用了少量的输入参数完成模拟过程[6]。之后, 再把最终的模拟运行结果替代原有的输入参数集运行结果。实践证明, 该方法能够有效提升模拟器运行精度。
(二) 减少运行模拟指令的数量。
标准化性能测试程序中, 合理选择一些模拟指令来运行, 之后再以该模拟指令的运行结果代替原有的运行结果。要想有效提升模拟精度与运行效率, 那么其最重要的影响因素就是怎样合理选择可以运行的指令。现阶段, 人们常用的方式主要包括两种。其一, 截取连续指令。其二, 借助统计方法进行抽样选取。在上述两种方式中, 前者的操作十分简洁, 然而它的模拟精度偏低。尽管后者的操作过程较为复杂, 然而其优势却在于有较高的精度。
四、结语
到目前为止, 计算机体系结构软件模拟技术已经发展为了决定系统设计以及处理器制造水平的两大要点, 同时, 这一课题也是现阶段计算机领域的研究重点内容。在未来的时间里, 人们应该进一步加大对这一技术的研究力度, 促进其进一步发展。
摘要：近些年来, 我国的经济水平得到了明显的提升, 同时人们的生活质量也有了极大的改善, 而人们对计算机的要求也在逐渐提高。与此同时, 计算机体系结构软件模拟技术也借着这一春风实现了快速的发展, 并在软件开发与应用过程中发挥着愈加关键的作用。对此, 本文阐述了计算机体系结构软件模拟技术的相关概念, 从多个方面分析了现阶段软件模拟技术开发过程中所遇到的困境, 并提出了相应的解决对策。
关键词：计算机,模拟技术,流程管理
参考文献
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[3] .黄志钢, 陶旭东, 潘振杰.一种异构多核处理器体系结构的软件仿真[J].沈阳理工大学学报, 2010, 6 :33 ~34
[4] .李明, 锥江涛, 刘思荣.一种信令数据仿真测试仪的软件体系结构研究与设计[J].现代电信科技, 2011, 3 :47 ~48
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计算机体系结构软件模拟技术研究 篇8
1 计算机体系结构软件模拟技术发展概述
计算机体系结构软件模拟技术的出现,与计算机自身的发展有着密切的关系。随着社会经济的发展,人们对计算机的应用不断增加,计算机对于满足人们的生活和工作需求,起到了至关重要的作用。随着科技的发展以及人们对计算机系统的需求不断提高,加强计算机软件开发,显得十分必要。从计算机体系结构软件模拟技术发展情况来看,从20世纪80年代开始,计算机系统主要以数据驱动技术为主,这一技术手段的应用,实现了计算机对相关运行数据的搜集功能,并能够有效执行相关条目指令。但数据驱动技术也存在明显的弊端,随着计算机技术的快速发展,数据驱动技术逐渐落伍。性能分析模式,在现阶段计算机软件开发中得到了有效应用,该技术手段在很大程度上提升了结构设计水平,有效缩短了软件研发周期,并且降低了研发费用。但该技术手段在精度方面,存在较大缺陷。为了更好地解决性能分析模式存在的弊端,体系结构软件模拟技术悄然兴起,并且在实际应用过程中,发挥了较好的作用。
计算机体系结构模拟软件技术能够对系统硬件的性能和功能进行检测,并对其特征进行展现,这样在进行软件开发和设计过程中,可以具有较强的针对性。计算机体系结构模拟软件技术应用过程中,能够将精力集中于新软件和新系统的开发当中,对新处理器进行有效评估,从而保证系统具有较强的功能性。在开发过程中,有效缩短了周期,研发出的软件可以进行更改,使其具有较强的灵活性。通过对体系结构软件模拟技术的应用,可以保证开发出的软件具有较强的实用性,有效降低了软件的开发成本,并且适用于最优化方案选择。
2 计算机体系结构软件模拟技术应用过程中存在的问题
计算机体系结构软件模拟技术在计算机软件开发中得到了广泛应用,这一技术手段具有一定的先进性,但是其并非是完美的,在应用过程中,也出现了一定的问题。如何解决这些问题,对于促进计算机软件开发工作发展来说,起到了十分重要的作用。
2.1 软件开发存在的问题
在应用计算机体系结构软件模拟技术过程中,需要较强的技术支持,这就导致在软件开发时,面临的难度和复杂程度较大,若是对这些问题处理不当,将会直接影响到软件开发的性能。计算机体系结构软件模拟技术的处理精度相对较小,在应用过程中,由于软件开发面临较多的运算,在处理相关信息时,复杂性较高,这就需要利用多种零部件。计算机体系结构软件模拟技术能够对系统层次进行简化处理,但是在软件开发时,由于运算过程较为复杂,并且难度较高,想要更好地实现其技术性能,较难做到。例如,计算机体系结构软件模拟技术在处理C语言的过程中,由于C语言属于串行结构,在进行模拟计算时,会面临较大的难度,若是操作失误,可能会导致编程系统出现崩溃。计算机体系结构软件模拟技术应用在软件开发过程中,虽然起到了一定的作用,但是由于技术不够完善,势必面临一定的问题。软件开发本身具有较大的困难性和复杂性,软件模拟技术的应用,仍然需要进行完善。
2.2 模拟器开发存在的问题
在进行软件开发过程中,需要有效应用计算机系统,从计算机系统本身来看,其具有复杂性的特征,在进行软件模拟过程中,很难实现全特征模拟。这样一来,在进行模拟器开发时,势必会存在一定的疏漏。计算机体系结构软件模拟技术应用过程中,主要通过简化系统层次,以满足模拟器开发需要。但是,系统层次的简化,会加大模拟器开发的难度,这就导致模拟器开发过程中,其精度、简易性都面临着较大的挑战。同时,从现阶段系统编程情况来看,C语言和C++语言是主要的编程语言,编程语言在应用过程中,需要较长的处理时间,并且精确度相对较低,这就导致在模拟器开发处理过程中,会存在较大的误差。除此之外,结合现阶段开发人员对模拟器开发情况来看,主要以调整的方式为主。模拟器开发属于二次开发范围,这就导致开发效率降低,并且原有模拟器本身就存在一定的问题,从而影响到了模拟器的开发效果。模拟器在开发过程中,往往需要经历多次的模拟,从而导致开发成本增加。计算机体系结构软件模拟技术的应用,需要以模拟器为基础,而模拟器本身的开发问题,限制了软件的开发,反过来,也会制约计算机软件技术的发展和进步。
2.3 运行时间存在一定的问题
在应用计算机体系结构软件模拟技术的过程中,开发人员需要对模拟器的运行状态进行监控,并且需要对运行结果进行有效分析。在处理模拟器运行状态的过程中,需要在时钟周期状态下,这样一来,在状态把握方面,就会存在一定的问题。模拟器设计运行时间需要对动态指令运行记录内容进行设计,以寄存器状态为主。计算机体系结构软件模拟技术在应用过程中,动态指令产生的数据信息量较大,在处理过程中,耗费的时间相对较长,这就导致模拟器的速度受到较大的影响。以SMARTS软件模拟器为例,其正常运行状态下的运行速度为10MIPS,但若是在处理相关数据信息时,速度会有所减缓。计算机系统软件模拟器的性能虽然得到了一定的提升,但是,其与计算机处理器性能仍然存在一定的差异性,在进行软件研发过程中,势必会影响到软件开发的性能。同时,模拟器在运行过程中,涉及到诸多参数的设置问题,参数设置的好坏,对系统性能也会产生较大的影响。基于这一点来看,如何使参数设计与系统整体性能保持一致性,使其在应用过程中避免对系统产生较大的影响,成为模拟器应用必须考虑的一个要点内容。
3 计算机体系结构软件模拟技术改进对策探究
结合上文的分析来看,为了更好地促进计算机体系结构软件模拟技术的应用,需要对软件模拟技术中存在的问题进行改进。笔者认为,改善计算机体系结构软件模拟技术应从以下几点进行考虑。
3.1 降低模拟器工作负荷
计算机体系结构软件模拟器的工作负荷,直接影响到了模拟器的使用性能,降低工作负荷,可以保证模拟器更好地发挥作用。在进行软件开发过程中,工作人员需要对输入参数进行严格控制,并要保证测试结果具有较高的精度。开发人员在应用模拟技术时,要注重适当减少测试程序,把握关键的测试环节,通过相关测试,能够更好地提升软件性能。同时,为了更好地降低模拟器的工作负荷,还可以利用指令处理的方式,对一些测试程序进行处理,从而实现优化模拟环境的目的。这样一来,不单单可以降低模拟器的工作负荷,也可以在很大程度上提高模拟数据的准确性和可靠性。
3.2 加强对新型模拟技术的应用
新型模拟技术的应用,能够在很大程度上避免计算机体系结构软件模拟技术存在的弊端,保证软件开发具有较高的效率性和可靠性。新型模拟技术在应用过程中,主要利用了计算机模拟计算过程,能够对计算机的性能进行有效测验,从而提升模拟器的精度,以满足软件开发的实际需要。
3.3 减少模拟器指令数量
计算机模拟器指令数量较多,会对模拟器性能产生较大影响。因此,为了更好地提升计算机体系结构软件模拟技术的性能,减少模拟器指令数量,可以有效提升模拟器的运行质量和水平。在减少模拟器指令数量过程中,可以利用统计学方法,选取重要指令,保证模拟具有较好的效果。
4 结语
计算机体系结构软件模拟技术的应用,在很大程度上解决了软件开发难题,缩短了软件开发周期,降低了软件开发成本,对于满足人们的实际需要,起到了重要作用。但在实际应用过程中,需要对计算机体系结构软件模拟技术存在的问题进行有效解决,通过采取有效对策,更好地发挥这一技术手段的功能和作用。
摘要：在当下社会经济发展形势下,计算机在人们生活和工作中扮演着日益重要的角色,这样一来,加强对计算机体系结构软件模拟技术的有效应用,更好地发挥软件模拟技术作用,研发出性能更加优越的软件,成为当下人们关注的一个要点。计算机系统结构软件模拟技术的应用,注重有效缩短计算机软件开发周期,节约软件研发费用,从而更好地满足软件开发实际需要。但从当下计算机体系结构软件模拟技术应用情况来看,其仍旧存在一定的问题,这些问题限制了该技术手段的应用。笔者对计算机体系结构软件模拟技术进行研究,分析了体系结构软件模拟技术体系面临的问题,并就如何解决这些问题,提出了自己的观点和建议。
关键词：计算机,体系结构,软件模拟技术
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(4):1051-1068.
[2]陈虹.浅谈计算机体系结构软件模拟技术[J].电脑知识与技术,2013(8):1952-1953.
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[4]聂智军.计算机体系结构软件模拟技术研究[J].信息与电脑(理论版),2013(6):12-13.
计算机体系结构软件模拟技术分析 篇9
关键词：计算机体系,结构软件模拟技术,分析
虽然软件模拟技术在计算机体系结构上的应用起步较晚, 但是已经取得了一定的成就, 在现代处理器或计算机系统设计中, 体系结构软件模拟技术已成为一个不可缺少的环节。尽管如此, 软件模拟技术仍然存在着许多的问题, 由于软件模拟技术的开发工艺比较复杂, 还需要花费大量的时间对其进行标准测试, 所以为了能够让它在计算机体系结构方面的应用能够达到人们对计算机能力日益增长的需求, 需要对计算机体系机构软件模拟技术进行分析。
1 计算机体系结构软件模拟技术存在的问题
1.1 软件模拟技术的开发难度比较大
由于计算机的机构极其复杂, 当前如果要将计算机里边的晶体管和电路全部通过模拟技术实现是不太现实的操作, 所以只能采取结构简化措施, 按照一定的层次分配对计算机的体系结构进行简化。但是在同等情况下, 计算机体系结构在简化之后依旧相当的复杂, 不利于软件模拟技术的开发。所以, 为了能够解决计算机体系结构软件模拟技术在应用过程中的这一难题, 编程人员经过研究发现可以使用C语言当中的功能语言来开发相对应的模拟软件。这种方式下开发出来的软件和其它方式开发的软件相比, 具有明显的优势, 比如在使用过程更不容易出错, 还可以减少对能源资源以及时间的消耗。当前我国在软件模拟技术开发方面的工作, 基本上都是在原本的模拟器基础上开始的, 并没有严格遵守从最开始的步骤出发的要求, 由于软件模拟技术的复杂性, 让许多开发出来的软件在推广使用之前受到广大用户的质疑。因此在软件模拟技术的开展工作上, 需要加大对软件设计的力度, 以提高软件运行的准确性。
1.2 模拟器的设计时间长
计算机主机上的一大重要运行程序就是模拟器, 在模拟运行系统运行过程的时候, 记录处理器运行的状态一般都是利用时钟级别以上的记录器。在这种状态下包含大量的数据在当中, 在模拟运行速度方面产生了直接的影响。目前我国最快的模拟器运行速度远远慢于计算机主机的硬件运行速度, 通过软件模拟技术让处理器的运行速度不断提高, 为能够同时提高软件模拟技术的测试运行性能, 相关组织也相应的发布了测试标准程序, 解决因测试耗费的时间过长而引起的低工作效率问题。
1.3 软件模拟技术中模拟器的运行结果有待提高
当前我们主要把计算机体系结构模拟器开发的主要过程分为三个阶段, 其一是目标体系的构建, 其二是模拟器结构的设计, 其三是模拟器的实现。这三个阶段中目标体系的构建主要是针对迷你软件的开发, 是它开发过程中的一个重要环节, 但是在运行结果方面存在很大的缺陷。第二个阶段出现的问题主要体现在它的细节方面, 虽然这个过程中能够对计算机的体系结构目标具有比较明确的理解, 但是容易出现细节性的错误。综上所述, 软件模拟技术在测试运行结果的时候需要特别注意一些运行方面的错误, 避免给模拟器运行的结果带来严重的影响。
2 提高计算机体系结构软件模拟技术的有效措施
2.1 相应的减少模拟器运行的参数
为了能够提高计算机的运行速度, 可以针对计算机的运行过程是用一些具有代表性的测试参数, 并适当对一些模拟器的测试程序进行修改, 以减少模拟器运行的参数, 提高模拟器运行的测试效果, 节约程序测试的使用时间。可以随意选去一些模拟器的运行参数, 将它们设置在模拟器设置中, 执行的结果为最终结果, 如果参数的讯息可以在模拟器中找到对应的结果, 则可以将其参数保存, 反之则可以进行删减。通过减少运行参数的方式, 不仅提高了运行的速度, 还可以减少测试过程的误差, 降低错误率, 提高软件模拟技术在计算机体系结构方面的运用。
2.2 减少模拟器运行指令的数量
计算机作为当代社会信息传播的主要方式之一, 在运行过程中需要消耗大量的数据, 所以如果要对其运行过程进行全面的模拟, 需要在程序中添加大量的运行指令来满足要求, 而这些指令也正是运行耗费大量时间的关键所在。所以, 为了能够很好的解决这一弊端, 随着我国科学技术的不断进步, 以及对软件模拟技术的深入研究, 发现如果采用全部的指令来完成软件的模拟工作是行不通的, 但是如果只是采用其中的部分指令, 让这部分指令的运行过程来代替全部指令的运行过程, 将让模拟效果大幅度提高。因此同时也面临着一个重要难题, 在众多的指令中应该如何取舍才能完美的取代全部指令的运行过程。在做出指令选择的时候需要了解各指令之间的差异, 对它的运行效果有所了解, 然后进行筛选, 在保证不直接影响模拟效果的前提下, 选出具有代表性的指令。当前主要的指令选择方式有两种, 一个是直接选择指令, 另一个是通过统计学的方式对指令进行选择。
3 结语
随着我国信息的传输量大幅度提高, 对计算机体系结构要求的提出的更高要求, 软件模拟技术被大量的推广和应用, 在计算机的发展过程中起到重要作用, 对这项技术进行分析就是为了能够促进这项技术更好的发展。
参考文献
[1]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) .
[2]许建卫, 陈明宇, 杨伟, 潘晓雷, 郑规, 赵健博, 孙凝晖.计算机体系结构模拟器技术和发展[J].系统仿真学报, 2009 (20) .
探析计算机体系结构软件模拟技术 篇10
1 计算机体系结构软件模拟技术发展现状
1.1 计算机体系结构软件模技术开发现状
从目前发展来看, 计算机体系结构软件模拟技术能够利用计算机软件来实现计算机系统性能以及计算机系统实际使用情况来进行模拟分析, 结合模拟技术发展优势来充分发挥技术优势以及成本优势。计算机体系结构模拟技术成为了计算机系统设计较为常用的手段, 在进行处理器开发过程中, 将大部分经费集中在模拟技术开发工作以及模拟性能评估工作。在进行课件软件模拟技术开发过程中, 需要从理论角度着手, 重视软件开发成本以及软件开发周期, 提升计算机软件便捷性以及灵活性, 为计算机体系结构软件模拟技术推广工作提供有效保障。由于计算机体系结构软件模拟技术开发工作对于技术性要求非常高, 开发技术性难度也相对较大, 诸如, 计算机体系结构软件模拟器处理的精度较小或者是模拟器开发工作难度相对较大等等, 这就使得计算机体系结构软件模拟技术发展受到影响。
1.2 计算机系统结构软件模拟技术运行精度现状
从目前发展来看, 计算机系统结构软件模拟技术的运行器在实际工作过程中存在着运行精度相对较低的问题, 主要是由于开发技术设计或者是操作方式存在着不合理性, 进而直接影响了实际的运行效果。在进行计算机体系结构软件模拟的运行器研发工作过程中, 首先需要理清实际的理论思路, 结合理论情况来设计出符合相关参数要求的模拟器, 进而实现计算机体系结构软件模拟器正常运行。在实际的研发过程中, 如果在研发过程中存在隐患, 那么就容易影响到实际的研发效果;如果没有正确分析计算机软件模拟器研发思路, 那么会致使模拟器研发失败;如果没有有效构建计算机体系结构软件模拟器内部结构, 那么就会使得模拟器在设计方面存在着错误, 使得模拟器的实际精度不高, 模拟器在实际运行中需要耗费非常多的时间。
2 计算机体系结构软件模拟技术存在问题
2.1 计算机体系结构软件模拟器开发难度相对较大
由于计算机工作系统较为复杂, 如果想要有效利用计算机软件来进行门电路或者是晶体管模拟存在着不切实际性。根据层次角度分析来看, 实际上, 计算机系统复杂程序简化抽象程序是其中最为常用手段, 计算机提携结构呈现出简单化发展过程, 根据结构层次角度分析, 计算机系统较为复杂, 这就使得计算机提携结构软件模拟器开发难度也不断加大。从目前发展来看, 计算机体系结构软件模拟器开发工作仍然采用C语言或者是C++的编程工作语言, 利用语言串行结构化的固有机制来进行计算机系统功能以及计算机系统部件模拟工作, 但是却耗费了非常多的时间而且非常容易出现错误。例如, 从零开始进行开发非常困难, 这就需要在计算机体系结构基础上进行模拟器开发工作, 这样能够更加有效满足计算机体系结构软件模拟技术开发需求, 但是实际开发工作仍然停留在模拟器改造以及模拟器二次开发层面。从事实角度分析来看, 现有模拟器改造或者是二次开发存在着非常大的困难, 但是人们往往持有怀疑态度, 进而反复验证模拟器, 提升模拟器体系结构评估可信度, 但是却使得计算机体系结构软件模拟器开发难度加大。
2.2 计算机体系结构软件模拟器运行精度较差
在进行计算机体系结构模拟器开发工作过程中, 可从目标体系结构角度划分成为理解程序、设计程序、实现程序, 但是在目标体系结构仍然存在着非常大的问题。在程序发展过程中, 需要对于模拟器需求进行分析, 特别是需要注意到软件开发工作中存在的问题, 同时还需要树立正确计算机体系结构工作目标, 结合计算机体系结构设计职工忽视了设计细节而造成错误, 使得模拟器编码工作产生问题。由于计算机体系结构软件模拟器需要较长的时间进行模拟, 这样能够使得开发技术工作人员利用指令来替代测试程序, 继而提升整体设计效果, 使模拟器工作精度受到影响。
3 计算机体系结构软件模拟技术对策
3.1 提升计算机体系结构模拟技术运行精度
在不转变测试性能运行指令的前提下, 需要采用更加科学、更加合理的方式来更新执行指令, 进而有效保障计算机体系结构软件模拟器运行效果, 降低模拟器实际运行工作时间。在实际运行过程中, 需要尽可能降低计算机软件性能测试工作程序, 降低输入性参数, 提升计算机体系结构软件模拟器运行精度。为了能够进行缩短计算机体系结构软件模拟器程序实际运行时间, 需要结合性能测试工作程序来进行修改, 提升修改科学性, 这样能够利用少量输入参数来为模拟器正常运行提供有效保障, 利用计算机测试程序指令正常运行, 需要替换传统输入参数集, 提升模拟运行有效性, 进而提升计算机体系结构软件模拟器运行工作精度。
3.2 减少计算机体系结构软件模拟运行指令实际数量
由于计算机实际运行结构非常复杂, 诸如, 在进行全面性模拟运行工作过程中, 往往需要大量运行工作指令, 但是在设计指令过程中需要耗费非常大时间, 这就需要采用全部指令来完成模拟性运行工作, 但是现实性并不强;如果采用部分性模拟运行工作过程, 实际运行大多是利用部分性模拟运行来替代全面性模拟运行指令, 那么模拟工作效果更加理想。在选择部分性指令过程中, 往往需要选取代表性指令, 尊重部分指令选择差异性, 同时考虑到实际的模拟效果。在进行指令直接选择过程中, 往往是采用随意选取的方式, 在执行过程中能够选择模拟器最终成果, 大多时选择几百万条工作指令, 之后还需要进一步选择指令, 这样可能得到两种模拟结果, 在执行指令之后, 模拟器中往往不存在对应信息, 进而无法进行有效保存, 那么指令后续处理效果会受到非常大的影响。为了能够有效处理计算机体系结构模拟技术方面存在的问题, 技术研发工作人员往往选择开发另外指令, 诸如, 在选择了A百万条的指令后, 还需要选择B百万条, 在完成预热执行工作之后, 还需要选择C百万条指令, 实际执行效果更加理想。在采取有效改进工作之后, 需要不断提升实际模拟工作效果, 但是实际运行中往往有局限性, 这就需要了解计算机体系结构软件模拟技术在大模拟环境中的实际使用效果。此外, 还需要选择统计学方式来选择指令, 但是需要选取更加具有代表性的指令, 进而为提升计算机体系结构软件模拟效果提供保障。因此, 需要采用随机采样模拟方式、周期采样模拟方式以及代表性采样方式相结合的模拟技术, 进而提升实际的模拟工作效果。
4 结语
时代发展使得计算机系统实际更新速度日渐加快, 这就使得计算机体系结构软件模拟技术具有越来越重要的作用。在进行计算机体系结构模拟软件开发工作过程中, 需要重视中央处理器设计工作, 进而提升计算机处理器制作效果以及系统设计效果。由于我国计算机体系结构软件模拟技术实际研究水平相对较低, 这就使得人们需要充分借鉴国外先进发展工作经验, 结合研究现状来提升计算机体系结构软件技术研究有效性。经济社会日渐发展使得人们对于计算机需求以及计算机功能方面要求越来越高, 这就需要计算开发工作人员重视实际开发工作, 提升计算机体系结构软件模拟器运行工作精度, 尽可能降低实际开发工作成本, 缩短计算机体系结构软件模拟器开发时间。
摘要：现代化经济日渐发展使得人们实际生活质量不断提高, 也让人们对计算机的性能提出了更高要求。计算机体系结构软件模拟技术日渐发展使其成为计算机市场工作中的重要工具, 在软件体系研发工作中具有非常重要的作用。文章对计算机体系结构软件模拟技术发展现状作了分析, 并结合其模拟技术存在的问题提出有效对策, 为计算机体系结构软件模拟技术发展打下良好的基础。
关键词：计算机体系结构,软件模拟技术,计算机性能
参考文献
[1]张世新, 周磊.试析计算机体系结构软件模拟技术[J].计算机光盘软件与应用, 2015 (1) :84-85.
[2]杨娟.计算机体系结构软件模拟技术的现状与未来探析[J].数字技术与应用, 2014 (6) :218.
[3]陆讷.计算机体系结构软件模拟技术分析[J].信息通信, 2014 (9) :97-98.
计算机软件市场前景分析 篇11
计算机软件不仅在学校、企事业单位的工作中使用广泛，现如今更是广泛地应用到了人们的日常生活之中，计算机技术俨然成了信息社会中不可缺少的工具，计算机的出现也是人类进入信息化时代的重要标志之一。计算机软件无时无刻不在影响这人类社会，并仍以极强的生命力在迅猛地发展。它最初是在军事科研领域得到广泛应用，后来逐步扩展到目前社会的各个领域，这也证明了计算机软件产业有着巨大的生产规模，并能推动全球范围内的技术的革新，由此引发了深刻的社会变革，并推动了社会的进步和发展。
一、计算机软件技术的研究与开发现状
首先，不妨让我们先来了解下计算机的软件及其分类。计算机软件技术是针对软件系统进行的一种高级操作系统，其研究的具体内容包括：在实现运行模型的高效运营的同时优化相应的支撑体系；探索开发新的领域并优化相应的支撑机制。软件系统是一种可以运营操作的系统，如今软件系统也已形成了一种层次分明的模型体系，总体而言包括：系统软件（含操作系统以及数据库）；支撑软件（含程序库，case，高级语言编译器）以及应用软件。现如今，软件工程技术经过了三十多年的发展，已进步入了成熟期，改进软件技术的热潮使软件企业开始重新认识软件工程技术及应用工具，过程的改善和技术的提升相结合，是软件产业发展的趋势。软件的重复使用和软件构件技术、工程技术及领域工程技术正逐步成为主流软件技术，是软件工程化、工业化生产技术的核心技术。
二、计算机软件的开发
软件开发过程是一个系统的过程，一般可以根据用户要求建造出软件系统或者系统中的软件部分，这一开发过程由许多的模块组成的，包括：需求捕捉，需求分析，设计，实现和测试。软件开发一般是通过用户的某种程序设计语言来实现的，软件开发是一种普遍的开发软件。各种软件一般都一款相应的软件许可与之对应，如果软件的使用者想要合法的使用软件就必须拥有同意所使用的许可证的情况下才能够进行。换句话说，某一特定的许可软件与法律是不能相抵触的。在没有经过软件版权所有者许可下所拷贝的的软件，即使是购买和使用盗版软件都将会引发法律问题。
一款软件的生存的周期都始于计划开始之时，止于废弃之时。这一周期包括计划、开发和运行三个阶段。其中的每一时期又可以分成若干个更小的阶段。计划时期包含对问题定义和可行性研究；开发时期涵盖了需求分析、概要设计、详细设计和编码；测试和维护的工作时摆在了运行时期。其中，我们开发软件项目的基本系统计划、分析、设计、编码、测试及维护等六大步骤。制定计划软件开发开始时必不可少的一步。在制定计划的时候，必须要准确的弄清楚就是该软件项目最终要解决的问题，除此以外还要考虑相应的对策。如果在计划不周的情况下就仓促地着手开发一款软件产品，不仅会浪费时间、金钱和人力资源，更重要的是这样做可能会导致最终研发出来的项目不能得到应用。
三、软件行业优势
（一）软件是it的灵魂 计算机的正常运行靠的是软件；如果没有软件，人机之间的对话就不能够实现；没有软件也就没有传输、共享、管理信息的计算机网络。
（二）软件应用范围广 智能家电、网上购物、银行卡等等是居家生活必不可少的；手机、mp3、网络游戏、qq、email等是通讯娱乐难以割舍的；外出旅行的时候人们很自然地就会想到gps、网上预订、飞机火车调度等等。因此一切智能生活工具和产品都离不开软件。
我国的一项基本国策就是“大力推进国民经济和社会信息化”、“以信息化带动工业化”。这也就决定了在工业、农业、金融、军事、教育、医疗等各行各业，为了能够提高自动化程度，大量引进、开发应用软件就成了总趋势。
电子政务是我国政府部门所推行的，要想实现政务公开，就必须要有大量的应用软件。发展迅猛的电子商务，有这基数大、增长快的网民众多的特点，就需要网络运营商提供更广、更快、更好的网络服务，大量需要应用软件。
四、软件的发展和前景
（一）软件的发展分析 人类试图操控计算机的理想促使了软件技术的诞生，软件真正的萌芽还是要追溯到计算机械达到一定的发达程度以后。人们力图通过一切办法让无思想的机器按照人类自己的意愿去完成各种复杂的运算，这也就急需人机之间的对话，换句话说就是让机器准确地接收人的思想并按照人的意志去执行各种运算。在早期的计算机中，软件和硬件并没有严格的被划分出来，致使很长的一段时间之内，计算机的唯一功能就是要完成大规模的简单运算，其本身并不需要多么复杂的控制技术，这时的计算机只是作为一种替代人力进行庞大运算的工具而被加以使用的，对硬件进行其他形式的操控提到的就非常的有限了，与之相适应，对软件的需求也相对较少了，这时的计算机技术大多只是硬件技术。到了20世纪60年代的时候，计算机技术才有了更快的发展。
（二）软件行业的前景分析 在“十二五”期间，国家加大了对软件行业的投入，各行业的it投资需求也呈现出逐步复苏的状态。近年来，国家的相政策指导性意见渗透到了很多的细分领域，这些领域包括医疗信息化、安防、云计算、物联网、支付和电子取证等。政策的扶持也更进一步地给这些领域相关产业的发展带来新的机遇。据估计，我国软件行业未来3年的收入增速仍然将有望保持30%左右的增长。与此不同的是上市公司会出现两极分化的局面，下业的it投资需求会比较的稳定且旺盛的公司的收入依然有望保持快速增长，但下业信息化已经初步建成的公司将面临it投入放缓的风险，人力成本上升趋势初步得到缓解，净利润增长将受到研发和销售投入的影响。未来我们将投资的重点会放在围绕医疗、安防、金融、政府等稳定旺盛的it投资需求展开业务的公司。
结束语
综上所述，软件是认识和建造智力世界的工具，但是我国是个发展中国家，我国的软件产业尚处于发展的初级阶段， 但是我们不但要看清我们的劣势，也要看到我们的优势。与国外软件相比我们的优势是：对本国市场的了解，能够提供更方便的技术支持，使得价格更加的低廉。政府也对这一技术保持一个大力支持的态度，在立足本国实际的情况下，结合国情，再加上国内经济建设的需要，开发出具有自身特色的，符合国人习惯的软件，同时我们也要能够合理地学习、吸取国外先进软件中的思想，开发出具有自己特色的和自主版权的软件，参与公平竞争。
参考文献
[1]王文京.以自主创新推动中国软件产业发展[J].中国科技产业.2010（Z1）.
[2]孙平.我国软件产业结构的瓶颈分析[J].中国科技论坛.2009（04）.
[3]山红梅.金融危机下中国软件产业发展现状与形势分析[J].西安邮电学院学报.2009（04）.
（作者单位：河北工业职业技术学院）
结构计算软件 篇12
1 计算机体系结构软件模拟技术的发展过程及其现状
计算机体系结构软件模拟技术是在计算机系统内部的中央处理单元的变化下产生的。二十世纪末,计算机系统是利用数据信息驱动技术来收集计算机运作的数据信息,并完成执行程序指令。另外,数据信息驱动技术深入把握计算机的运作数据信息,并对计算机系统内部中央处理单元的组成结构以及其具备的特点做详细的分析研究,并坚持其所存在的漏洞问题。因此,数据信息驱动技术在当时也被称为基于执行程序指令而形成的一种静态模拟技术[1]。
随着计算机技术的不断发展,因此,在计算机数据信息驱动技术研发的基础上,也就出现了能够分析计算机性能技术。分析计算机性能技术不仅提高了计算机设计结构质量,而且也实现了降低计算机技术的研发成本以及计算机系统设计的失败概率。此后,分析计算机性能技术广泛应用于各个领域。但由于其不能够准确地反映出计算机系统内部的一些细小问题,且适用范围较小,因此,计算机系统设计人员为了提高了精确程度,扩大适用范围,于是对该技术再次进行改进完善,于是计算机体系结构软件模拟技术就在这个背景下诞生了。
据有关数据表明,计算机中央处理器目前的研究和设计过程中,有百分之六十的科研经费都被投入软件模拟和性能评估两方面。从理论上讲,软件和硬件相比,前者的开发成本及周期要远远低于后者的开发成本和周期,并且软件开发比硬件开发要简单。从这个角度来说,灵活性强以及成本低是计算机体系结构软件模拟技术得到推广使用的主要原因。然而,由于计算机体系结构软件模拟技术的研发的技术性要求极强,所以其也面临着众多技术难题,这些难题对其发展都起到了阻碍作用[2]。
2 与计算机体系结构软件模拟技术相关的一些概念
计算机系统的体系结构经过几十年的发展,现已逐渐建立较为成型的技术规范,在计算机体系结构发展的过程中,有不少具有创造性的模拟技术出现,而且其相关概念也在完善中,但是部分概念由于字面意思非常相近,所以人们都习惯性的将其画上等号,例如仿真和模拟两个概念,通过以下定义区分开模拟和仿真两个概念。
1)计算机体系结构仿真
计算机体系结构仿真是指通过计算机硬件或软件的方式,对计算机模拟器产生的某种模拟结果进行模仿。计算机结构仿真的主要目的是在另一个计算机上实现一个已知的计算机系统功能,使另一个计算机能够实现与原计算机系统一样的计算结果,而对于计算过程是不太重视的。
2)计算机体系结构模拟
计算机体系结构模拟则是根据硬件或软件的工作状态来模拟计算机系统的计算过程,其主要目的是为了开发和预测计算机未来的功能和性能,因为是研究计算机的计算过程,所以对于计算结果也不太重视。
随着计算机体系结构模拟技术的发展,计算机体系结构的仿真渐渐属于计算机体系结构模拟,因为体系结构模拟要先通过正确的输出结果来预测模拟方式是否可行,其次在研究计算的过程。例如在计算体系结构模拟过程中,模拟器运行是按照一个程序进行的,而承载模拟器的主机则是按照领一套程序进行的,这样就会造成指令冲突。因此必须要将模拟器上的运行指令实先翻译为主机上的程序指令,那么能实现由模拟器指令转化为主机运行指令的工具称为指令集仿真器。从这个角度来说,计算机体系结构仿真已经成为了计算机体系结构模拟的一部分,是计算机体系模拟的基础条件。
3 计算机体系结构软件模拟的分类
3.1 体系结构模拟器分类的分类
1)计算机体系结构模拟器的分类标准多种多样,根据处理器的实际数量,计算机体系结构可以分为单个处理器和多个处理器系统模拟两种。单个处理器是利用一个处理系统模拟器来进行系统软件模拟工作,而多处理器是由多个处理器共同工作,从而实现内存资源共享。根据模拟目标的差异,模拟器又可分为功能模拟、耗能模拟、性能模拟及发热模拟技术[3]。其中性能模拟与其他三个模拟相比,其发展的最迅速。但是随着计算机系统的快速发展,人们越来越关注的是计算机的耗能问题,因此,耗能模拟在不久将会成为计算机系统设计的关键。另外,模拟器还可以根据开发模式进行划分,可分为串行结构和并行结构,其中串行结构是利用C语言的编程语言执行编程指令的,能够实现直接描述计算机系统。
2)跟踪驱动模拟技术。跟踪驱动模拟技术是页面置换计算方法中最早应用的一种缓存管理算法,在有效的模拟跟踪驱动的同时,也会将指令程序执行的每条数据当做模拟器输入其中,从而模拟某个体系结构处理器的功能及其实际性能。
3.2 计算机执行驱动模拟
计算机体系结构研究学者对计算机执行驱动模拟一直都持有两种观点,其中有一部分学者认为程序的所有指令都是由可执行指令发出的。执行驱动模拟是将使用程序的执行命令作为模拟器的指令输入,模拟器的执行指令的输入与程序执行驱动程序有关,而与动态指令无关。而另一种观点则认为计算机体系结构模拟器不模拟任何一个应用程序的程序命令,模拟器的执行驱动代码源于承载模拟器的主机,而系统模拟器只负责运行其中的一部分指令。但是这种处理方式有一个弊端,就是承载模拟器的主机和模拟器中的指令必须一致才能够实现模拟工作。
4 计算机体系结构软件模拟在研发中存在的问题
计算机体系结构软件模拟技术虽然具有一定的优势,但也有一定的技术难题制约着其发展,例如计算机体系结构软件模拟器的开发难度大、软件模拟器的处理精度较差等。
4.1 计算机体系结构软件模拟器的研发具有一定的难度
众所周知,计算机信息处理系统及其复杂,如果仅通过软件模拟器就想体现其在运行过程中,计算机系统内部各个部件的工作状态,几乎是不可能的。将复杂化的计算机系统进行简单化处理最有效的方式就是对计算机系统进行分层处理。而体系结构就是在这个基础上简化了系统,但经过分层处理之后的计算机系统,对于人们研究来说还是很复杂。另外,当前计算机系统的编程语言都是采用串行结构的C语言,利用C语言对系统内部元件进行模拟,不但耗时严重,而且如果中间一旦出现失误,那么整个编程语句将无法运行[4]。
4.2 模拟器的处理精度较差
软件模拟器的运行精度较差主要是因为模拟器在研发过程中的设计不合理,或者是模拟器没有应用合理的策略。软件模拟器的开发主要经历三个步骤,首先是模拟器在理论上的研究及设计思路,其次是设计符合计算机系统的模拟器,最后则是实现模拟器的正常功能。软件在研发的过程中如果出现失误,对于第一个步骤而言,很有可能出现不能够正确分析计算机系统的各种模拟需求。对于第二个步骤而言,所造成的设计失误极有可能就是不能够正切构建计算机系统的内部,导致模拟器的错误设计。另外,模拟器的运行时间也会影响模拟器的使用精度,运行时间越长,则使用精度就越差。总而言之,计算机体系结构软件模拟器的设计之所以对软件模拟技术很重要,则是因为其还是计算机系统设计中的重要内容。甚至可以说,软件模拟器的质量决定者计算机处理器的设计质量和效率。
5 解决计算机体系结构软件模拟技术研发问题的措施
5.1 降低计算机系统性能测试程序中的输入参数
为了缩短对模拟器的性能测试的程序运行时间,首先要在不改变标准化的计算机系统性能测试中的运行指令的前提下,对计算机系统性能检测程序中的输入参数进行科学合理的更正,这种方式不仅能够利用少量的输入参数使模拟器正常运行,而且还保证了模拟器运行结构准确代表计算机系统各个程序指令的模拟运作结果,不仅提升了模拟器运行的精度,而且还有效地降低了模拟器在运行性能检测程序过程中的运作时间[5]。
5.2 减少运作模拟程序指令数量
在对计算机体系结构软件的性能进行标准性能检测程序的过程中,要科学合理的采用正确的模拟程序指令进行操作,并用这些指令运作的结果代替原有的运作结果。经研究发现,准确的模拟程序指令是提高模拟运作速度和精度的最佳方法。通常情况下,可利用统计方式抽样选择运行程序指令和直接性截获连续程序指令这两种方式选择运作模拟程序指令。其中,直接性截获连续程序指令的操作过程与统计方式抽样选择运行的程序指令方式相比较为容易,但缺点就是精度低,而统计方式抽样选择运行程序指令虽然操作过程较为复杂,但其模拟精度高。
6 总结
随着计算机系统更新频率的加快,计算机体系结构软件模拟技术的重要性日益凸显,从上述内容可得知,计算机体系结构软件模拟技术的工作内容主要是针对计算机中央处理器以及计算机系统设计。模拟技术水平在很大程度上影响着计算机系统的设计效果和计算机处理器的制作水平。其次,由于计算机体系结构软件模拟技术具有一定的优势,所以其注定将成为信息时代人们关注和研究的重点问题。而计算机体系结构软件模拟技术也必将会计算机体系结构的重点技术。
摘要：随着社会经济和计算机技术的快速发展,以及现代生活水平的提高,人们对计算机体系的性能要求也越来越高。而计算机系统结构软件模拟技术也日益兴起,其对计算机的软件开发有着重要的作用。该文通过阐述计算机体系结构软件模拟技术的概念,以及其软件模拟的关键技术,在分析计算机体系结构软件模拟技术研发过程中所遇到问题的同时,也提出了解决问题的有效策略。
关键词：计算机体系结构,软件模拟技术,发展,措施
参考文献
[1]李振.浅析计算机体系结构软件模拟技术[J].大科技,2016(3).
[2]闫雨石.计算机体系结构软件模拟技术浅析[J].工业,2016(9):262-262.
[3]杜兆芳.试论计算机体系结构的软件模拟技术[J].电脑知识与技术,2016(22).
[4]胡芸.计算机体系结构软件模拟技术分析[J].信息通信,2015(2):104-104.