计算机体系结构软件模拟技术几点思考

计算机体系结构软件模拟技术几点思考

王键坤

【摘 要】计算机如今已经成为生活和工作中常用工具之一，体系结构软件模拟技术是计算机中不可缺少的技术手段，优化性能使计算机作用得到充分发挥。文章对计算机体系结构软件模拟技术进行探究，针对其中重点内容进行阐述，分析技术实际应用中暴露出的问题同时提出改进策略，充分发挥技术作用，满足用户针对计算机应用提出的需求，进而加快我国计算机事业发展。

【关键词】计算机；体系结构软件；模拟技术

基于计算机长期发展，如今体系结构软件模拟技术已经成为不可或缺的手段。通过该技术可以减少计算机设计及生产成本，同时节约时间资源。但适用于计算机体系结构的软件模拟器开发难度较大，工艺程序较为复杂，程序运行时间较长。另外模拟精准程度有所不足，而这无疑阻碍了该技术发展，实用效果大打折扣。因此应深入分析计算机体系结构软件模拟技术，体现该技术的作用，这对于计算机事业后续发展而言具有十分重要的意义。

1体系结构模拟当中的相关概念概述

体系结构软件模拟技术经过长时间发展愈发完善，不仅生成了类似技术手段，同时实际应用中创造出更多成果。技术概念虽然应用广泛但不易分辨，这对于学术交流活动开展而言极为不利。体系结构模拟中最为主要的概念有两点，其一是计算机体系结构模拟，简单来说即是通过软件和硬件针对体系结构计算进行模拟，其目的在于掌握计算机体系结构、具有的功能和性能，通过分析预测了解任务执行过程。其二是针对计算机体系结构的仿真，以软件或硬件作为媒介对已经得出的计算结果进行模拟，通过研究使计算机系统拥有的功能复制在另一平台中，使复制品和原系统之间完全一致。通常情况下，计算机体系结构模拟中包含了结构仿真，模拟过程中首先要掌握正确的数据，同时以此为基础确定输出过程。明确该技术概念利于相关研究活动开展，具有一定实质性意义。

2体系结构模拟的类型

由于相关的体系结构软件模拟的技术,研究以及发展已经经历了很长的实践,所以,该技术现今呈现出了一种多元化的发展局面,相关的结构模拟器已经有了上百种之多,深入的对其相关的类型进行阐述,对于合理的改进技术的工艺水平有着重要的意义。

2.1体系模拟器的分类概述

根据实际处理器的个数,可以将相关的性能模拟划分成为单个的处理器系统模拟以及多处理器系统的模拟。而根据实际的模拟目标之间的差异,则可以将其划分成为性能模拟、功能模拟.发热模拟以及能耗模拟等相关的技术。

2.2跟踪驱动模拟技术

跟踪驱动模拟技术其最早是使用在页面的置换算法当中,以---种高速的缓存管理算法,来有效的跟踪驱动模拟,并且将每一条指令程序执行之后所产生出来的所有的数据信息,作为模拟器来进行输人,进而模拟出某一种体系结构处理器的实际性能以及主要的功能等。跟踪驱动模拟技术,主要是采用的额分治法的策略。跟踪驱动模拟较为容易被理解以及掌握,同时,也容易进行相关的调试和分析,实验的数据,可以进行很好的重现,因为在同-个跟踪信息当中,在不同的模拟执行之中的输入,输出的数据,并不会发生变化,但是,在实际的操作当中,还需要注重以下两个方面的问题:第一,模拟运行的时间有可能会比较的长,使用来进行相关存储跟踪的信息以及相应的模拟信息,存储的容量要求较高,现实的情况之下运行的实际时间以及所需的空间往往会难以满足需求;第,跟踪的信息,在有程序分支的情况之下,不能够很好的表达出真实的处理器指令,针对这一方面的额问题,需要在实际的操作当中进行有效的改进和解决。

2.3执行驱动模拟

对于执行驱动模拟来讲,在相关的体系结构的研究当中,人为其执行驱动的模拟使用程序,可以执行指令来作为相关模拟器的输入,并不使用程序的跟踪状态，来做为是相关输入信息数据的模拟。所以,模拟器的输入数量,总体的来讲只和程序的静态指令数据,而不和动态的指令数目成正比例。

3计算机体系结构软件模拟技术应用过程中存在的问题

3.1软件开发存在的问题

如果想要充分发挥计算机体系结构软件模拟技术具有的作用，必须逐步完善技术，因此针对相关软件进行研发时往往会面临各种各样的问题，若这些问题没有得到有效处理，软件自身性能定然会受到影响。计算机体系结构软件模拟技术使用过程中，精准程度并不会受到影响。软件开发流程繁琐内容复杂，同时还要选择合适的零部件，稍有不慎即会引起多种问题。而通过计算机体系结构软件模拟可以对采集的数据进行简化处理，但软件对技术性能有较高的要求，正因如此难度较大。

3.2模拟器开发存在问题

针对计算机软件进行研发时，首先要改进计算机系统中存在的不足之处，但考虑到计算机系统复杂程度，开发过程中定然会生成新的缺陷，利用计算机体系结构软件简化计算机系统不同层次，但简化之后研发难度也会随之提升，致使误差较大。

4计算机体系结构软件模拟技术改进对策分析

分析上述内容，为使计算机体系结构模拟软件技术作用得到充分发挥，优化实用效果，需采取适当措施加以改进。

4.1降低模拟器的工作负荷

计算机体系结构软件运行过程中所生成的负荷较大，而这无疑会影响模拟器运行，因此为减少生成的负荷可适当提升模拟器运行速率。软件研发阶段，设计人员应结合实际情况设置模拟器相关参数，并对参数进行检测，保证结果准确性将误差控制在允许范围内，减少生成的负面影响。测试过程中有一点需要注意，即程序不能过于复杂，注意对重点环节的把握，测试结束之后软件性能可以得到优化。同时，为减少模拟器运行阶段生成的负荷，要完善系统质量，优化模拟环境，如此模拟器运行效率会随之提升，同时生成的数据结果更加准确。

4.2完善对新型模拟技术的应用

引入新的模拟技术能够改进传统计算机体系结构软件模拟技术中的不足之处，优化性能增强可靠性，新技术应用过程中需针对计算机运行过程进行模拟，通过这种方式了解性能，为模拟过程提供保障，避免误差过大，使其可以推动软件开发。

4.3减少模拟器指令的数量

计算机模拟器如果有大量的指令，这就会导致模拟器运行中的负荷过大，所以，为了完善计算机体系结构软件模拟技术的效果，应该使模拟器指令的数量降低，提升起运行的效果。在减少模拟器指令的数量中，应该结合不同学科的方式，通过有效的统计学处理，将重要的指令选择出来，实现更好的模拟效果。

5结语

由上述内容可以看出，通过计算机体系结构软件模拟技术，软件中的缺陷能够得到弥补，软件更为完善，可以为用户提供更为优质的服务。同时软件研发速率大幅度提升，开发过程中投入的成本随之降低，进一步满足用户对计算机提出的需求。然而对计算机运行过程进行分析却发现，体系结构软件模式仍旧存在许多问题，因此需结合实际情况采取相应措施加以解决，使技术具有的作用得到充分发挥。

参考文献

[1]孟祥东.计算机体系结构软件模拟技术[J].2022(23).

[2]柏明贵.分析计算机体系结构高效并行性能模拟技术[J].人文之友,2020.

[3]李章平.计算机体系结构软件模拟技术研究[J].2020.

王键坤 身份证号：45242719841120001X