杨建邦

摘 要：随着科技的发展，人们对计算机的要求越来越高，在这种情况下，促使了计算机体系结构软件模拟技术的发展，模拟技术的实现有效缩短了计算机软件的设计时间，从而减少设计成本，有利于计算机产业的发展，该技术的使用也存在一此问题，对此，本文对计算机体系结构使用模拟技术的现状及发展进行了分析。

关键词：计算机体系结构；模拟技术；问题与措施

1.计算机体系结构模拟技术概念

所谓的计算机体系结构模拟技术就是使用计算机软件技术，将计算机系统硬件的功能和性能进行模拟，并通过模拟技术对计算机体系结构软件进行研究和设计，反复进行实验以得到准确的设计数据，从而完成软件开发。软件开发与硬件开发相比，具有较强的优势，设计周期比较短，开发成本较低，在设计上可以根据实际要求进行修改，具有较强的灵活性，而模拟技术在计算机体系结构软件的使用上，可以缩短开发周期和减少成本，对软件的开发有重要的意义。

2.结构软件模拟技术的种类

近几年，人们对结构软件模拟技术的研究逐渐加深，取得了不错的成绩，通过一段漫长时间的发展，目前我国在该方面问题的研究出与多元化体制。通过合理的划分，对模拟技术进行探讨，对问题分析具有积极意义。

2.1划分类别

划分结构软件模拟技术需要考虑处理器本身的特点，依据具体情况可以划分为两种类型，即单个处理系统和多处理器系统模拟。在目标问题的划分上，依据模拟情况而定，可以分为性能、功能、消耗、发热模拟。

2.2跟踪驱动模拟

跟踪模拟技术是整个模拟技术形态中的一种主要类型，该技术的应用比较广泛，其主要被应用在置换算法中。在高速管理算法的具体作用下，实现高效跟踪驱动模块。在具体操作中，完成指令传输，需要将获取到的信息进行处理，并将信息作为模拟处理器，执行相应的输人操作，从而实现对功能面和性能双方面的模拟。该项模拟技术在具体应用中的最大优势，就是调节起来相对比较简单，节省时间，对工作人员的要求较低，其性能在具体应用中容易得到发挥。当然，为了提升结构软件模拟性能，对模拟器的模拟，应在适当的情况下开展，从而避免模拟不当情况的发生。

2.3执行驱动模拟

关系驱动模拟执行中的各项因素，在具体处理中，要结合人为执行中的各项因素，从而掌握模拟器的具体输出情况。因此，应当在制定模拟技术的基础下，对指令程序的具体情况进行详细探索，从而使动态指令的作用能够得到合理发挥。

3.计算机体系结构模拟技术存在的问题

3.1开发难度大

计算机的整体运行系统比较复杂，软件和硬件在运行时只对部分功能进行控制，使用模拟技术不能对整体进行模拟，操作难度比较大，因此，需要将系统进行简化处理，从而形成体系结构，即使在简化后，系统还是比较复杂，软件开发的难度并没有得到实际性的降低。目前，在进行软件开发時，还需要进行编程，一方面需要大量的时间，另一方面出现错误的几率比较高。在开发时需要从零开始，开发的难度大，使用模拟技术进行开发，所得到的结果不易被接受，需要大量的时间进行反复推敲。

3.2模拟操作时间长

在实际进行模拟操作时，需要对运行的全过程进行记录，在运行时会产生大量的数据信息，数据量越大，模拟速度越慢，在设计时，如果出现修改等情况，则需要重新再进行一次运算，整个操作流程所需要的时间比较多。

3.3缺少精准度

在对模拟器进行设计和开发时，主要经过三个环节，要求每一个环节的数据信息都要准确，但在实际操作时，总会因为各种各样的原因，导致结果出现误差。这三个环节分别是形成设计思路、进行设计、生产开发，在整体操作上，不能根据具体情况对设计进行分析，导致在软件设计上存在疏漏或不合理现象，使生产出来的产品存在缺陷，影响处理器的质量。

4.解决计算机体系结构模拟技术存在问题的措施

4.1减少测试程序的输入参数

模拟器在进行性能测试时所需要的时间比较长，为了改变这种情况，提高运行效率，需要在保证不改变原有测试指令的前提下，对检测程序的参数进行适当改变，这种方式只需要使用部分参数即可使测试程序正常运行，使其测试结果代替原有的测试结果，一方面可以提高运行的速度，另一方面可以提高运行结果的精准度。

4.2降低运行指令数量

就是在减少测试程序输人参数的条件下，对测试过程的全部指令进行模拟选择，选取其中的部分指令进行模拟运行，将运行的结果作为整个测试过程的结果，同时首先要保证的选取部分运行结果的精准度。第一，采用截取指令的办法，即对全部的运行指令截取一部分连续性好的指令进行运行，这种截取方法较为简单，但精准度不高；第二，采样选取指令的办法，通过采样的方式，对全部的运行指令进行选取，并将所选取的指令通过模拟器进行运行，根据采样的运行结果，对整体的运行结果进行有效的推理和分析，并代替整体的运行结果。要求在采样选取时，要根据整体过程进行细致的分析，保证采样数据的科学性和准确性，这种采样方式的过程比较复杂，但采样结果的可信度比较原因。

5.结语

计算机在现代人们生活中扮演的角色越来越重要，随着人们对计算要求的不断提高，未来一段时间，计算机体系结构软件模式将逐渐成为市场发展中的一项关键要素。虽然，目前在我国针对该内容的研究，不论在技术还是成果上还都不成熟，但是已经针对优化方案进行了探索，其作用将会逐步得到发挥。

6.参考文献

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[2]程耀.计算机体系结构软件模拟技术的分析[J].电脑迷.

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[5]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，2015，18（01）：84-85.

（作者单位：齐齐哈尔工程学院）