计算机体系结构软件模拟技术

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.与不使用模拟技术的计算机系统或处理器设计方法相比,软件模拟技术可以极大地降低设计成本和缩短设计周期.然而,由于开发计算机体系结构软件模拟器通常十分困难,模拟器运行标准性能测试程序的时间很长以及模拟结果精度差等3个主要问题,限制了体系结构软件模拟技术在计算机系统设计中的有效性.许多研究人员已经提出了各种各样的方法和技术来解决这些问题,但是,到目前为止,这些问题还并未得到根本性解决.同时,未来体系结构模拟技术的新挑战已经开始显现.研究了体系结构软件模拟技术的由来和历史,对现有的技术和方法进行了分类和比较,对未来的挑战也进行了分析,指出了该领域今后的发展方向,以帮助计算机体系结构设计师或研究人员选择、开发体系结构模拟器或对该技术进行研究.基于这些调查分析,正在使用较为先进的技术开发一个适合于安腾系列架构的体系结构模拟器SimIPF.     

一种面向软件的机器体系结构SWARD

本主讨论了一种面向软件、试验性的机器体系结构。它是用机器体系结构来解决软件问题的一个例子。     

计算机体系结构软件模拟技术

对现代的计算机系统而言,体系结构软件模拟技术是不可或缺的一环。于传统的没有软件模拟技术的计算机系统相比,该模拟技术能够在很大程度上缩短软件产品的设计周期,减低产品设计的开发费用,是一项现代计算机市场开发的有利工具。但是由于该计算机体系结构软件模拟器目前仍然存在一些问题,例如精准度差,测试时间较长等因素,限制了体系结构软件模拟技术的运用。至今为止这些问题依然存在,尽管很多计算机工作研究人员在不懈的努力,仍然找不到解决的合理方案。本文简单的分析了体系结构软件模拟技术的发展历史,将现有的技术进行分类归总。为今后该技术的发展指明了方向,有利于为该技术的研究人员提供相关建议。     

若干体系结构模拟器加速技术的分析与对比

体系结构模拟器在处理器设计和体系结构研究中起着十分重要的作用.然而,模拟器的速度问题一直是制约其应用与发展的一个重要因素.因此对模拟器加速技术进行研究具有十分重要的意义.此类研究旨在确保模拟器精确性的同时最大程度提升模拟器的运行速度.对当前主流的体系结构模拟器加速技术进行了调研,并在此基础上对各种技术进行了比较和评价.     

面向体系结构的软件优化课堂与实践教学

多核/众核处理器的发展与应用为计算机体系结构课程教学带来新的挑战,如何在课堂教学和实践环节中引入面向体系结构的软件优化内容,是近年计算机体系结构课程教学改革的一个重要议题。文章首先探讨引入这部分内容的必要性和可行性,然后分析适合计算机体系结构课程的教学和实践内容,最后介绍国防科学技术大学计算机学院相关教学活动和经验。     

关于计算机体系结构软件模拟技术的研究

新时代背景下,计算机技术水平不断提高,软件模拟技术成为系统开发设计不可或缺的重要技术手段。通过该技术能大有效降低计算机系统与处理器设计成本,缩短设计周期,解决设计中的难点问题。但计算机体系结构软件模拟器非常复杂,开发难度大,模拟器运行中易受到硬件设备限制。虽然很多研究人员已提出各式各样解决方法与技术手段,但依然无法有效解决这些问题,该技术发展中面临诸多困境,研究这些问题的解决具有重要意义。本文将针对算机体系结构软件模拟技术展开研究和分析,以促进该技术的发展。     

面向体系结构的可视化服务集成开发环境Artemis-VIDE

为支持直观易扩展的软件服务集成和所集成之应用系统的动态演化,本文提出了一个面向体系结构的可视化服务集成开发环境。该环境支持以图形化的方式定义系统的软件体系结构及相关协同逻辑,并据此生成内置于应用系统之中的运行时刻体系结构对象,作为应用系统运行和演化的基础。该环境还集成了服务搜索、基于图文法的体系结构检查等功能,为系统的开发、运行、监控和动态演化提供了一个一致、易用、可扩展的支撑平台。     

VLIW体系结构微处理器的控制流分析与其模拟软件设计

本文在研究超长指令字（VLIW）体系结构的基础上,总结了VLIW体系结构的指令结构特征、处理器结构特征和执行特征,通过比较VLIW体系结构微处理器模拟器的两种设计方案,选定以结构为基础设计模拟器的方案,并解决了模拟的设计难点－串并行冲突的问题。     

初步认识面向服务的体系结构

随着计算机信息技术的发展,出现了许多新的技术,面向服务的体系结构(SOA)就是其一。从面向服务的体系结构的背景、国内外现状、基本含义、使用好处、关键技术五个基本层面对面向服务的体系结构(SOA)进行了详细的阐述,使初学者对面向服务的体系结构有个全面大致的了解。     

微处理器体系结构模拟器SimpleScalar分析与优化

WisconsinMadison大学发布的SimpleScalar模拟器为处理器体系结构设计提供了多层次的支持。分析了整个模拟器的结构和工作流程,并通过测试分析得到了优化方法,该方法通过对模拟器编译配置的改进,能够缩短模拟时间50％左右,大大提高了工作效率。     

一种流处理器体系结构MASA及其在流体力学计算中的评测

提出了面向科学计算的64位流体系结构——MASA,它具有强局域性、并行性、解耦合访存操作和计算操作等特征,特别适合于计算密集型的并行应用.作者使用时钟精确的模拟器评测了流体力学中的典型应用在MASA上的运行性能,结果表明MASA在500MHz的情况下能够获得比1.6GHz的Iantium2近4倍的加速,证实了流体系结构在高性能计算领域的极大潜力.     

面向“计算机使用者”的计算机体系结构课程

目前国内高校开设计算机体系结构课程的总体思路通常是面向"计算机设计者"来组织课程内容,但是随着各个学科交叉方向的发展,这一思路无法满足不同专业学生的需求。文章介绍清华大学开设的面向"计算机使用者"的计算机体系结构课程,强调从程序员以及软件运行的角度来学习计算机体系结构,讲解其基本组成与工作原理,分析计算机体系结构对系统性能的影响,并且比较其与传统课程的不同之处。     

基于体系结构和面向构件的软件重配置技术

软件在其生命周期内如何对其进行较小修改或者不修改就能适应软件需求和环境变化是软件工程追求的目标之一.文中分析了体系结构在软件配置中的作用,提出了基于映射模型和面向构件的层次消息总线体系结构软件设计,使得软件系统具备重配置能力,这样可以提高软件的灵活性、适应性这一软件内在质量,延长软件系统的生命期.最后用一个实例证明对象映射协同模型的有效性.     

基于体系结构和面向构件的软件重配置技术

软件在其生命周期内如何对其进行较小修改或者不修改就能适应软件需求和环境变化是软件工程追求的目标之一。文中分析了体系结构在软件配置中的作用，提出了基于映射模型和面向构件的层次消息总线体系结构软件设计，使得软件系统具备重配置能力，这样可以提高软件的灵活性、适应性这一软件内在质量，延长软件系统的生命期。最后用一个实例证明对象映射协同模型的有效性。     

支持产生式系统的体系结构

本文探讨了体系结构对产生式系统的支持,并剖析比较了几种典型的面向产生式系统的体系结构。     

需求体系结构:概念与模型

1 需求分析:从面向产品到面向问题九十年代,需求受到越来越多的重视,专门研究需求的领域——需求工程成为研究热点。人们希望通过需求工程的研究更好地把握客户的要求,生产出更加令人满意的软件产品。然而事实是,需求工程虽然取得了一些成果但困难重重,需求工程的理论与实践也有相当大的距离。我们认为,出现这种状况的根本原因,主要由于“需求”概念本身存在缺陷。本文提出了一种面向问题的需求概念:需求体系结构,通过实例给出了需求体系结构模型的构造方法。     

未来互联网体系结构研究综述

互联网逐渐成为社会基础设施,现有TCP/IP体系结构面临诸多挑战,未来互联网体系结构成为研究热点.文中分析了现行互联网在可扩展性、动态性、安全可控性等方面面临的根本性问题,综合比较了面向可扩展性、面向动态性及可信未来互联网体系结构研究,讨论了相关体系结构存在的问题.实验验证是未来互联网研究的重要手段,论文进一步分析了支持互联网体系结构持续创新所需的可编程虚拟化路由器及其试验床的研究进展.论文最后讨论了未来互联网体系结构有待重点研究的相关问题.     

面向RRS的集成化CAPP平台体系结构研究

分析了CAPP软件的RRS需求特性,面向RRS的需求进行了CAPP系统分析,提出了CAPP系统的软件体系结构,并介绍了按照该体系结构开发的863目标产品CAPPFramework系统。     

一种面向体系结构自适应软件中的高可靠性组件分派方法

随着软件在关键领域的普及应用,比如航空、航天、电厂以及地铁系统等,软件可靠性获得广泛的关注,但当前考虑可靠性,主要是在设计时,考虑可靠性的最优分派问题,而本文是针对系统的在线决策,即在运行时利用组件冗余分派满足动态的系统可靠性问题.通过扩充面向体系结构的自适应演化模型,提出分布式体系结构可靠性模型,并针对当前面向体系结构可靠性模型中对冗余热备以及结构特征考虑的不足,对传统的可靠性模型进行修正以适合面向体系结构的自适应软件,最后在已有理论的基础上,提出一种冗余组件的分派算法解决运行演化时的可靠性满足问题,实验表明,该算法实现简单,计算时间较优,适合于动态演化时对可靠性的实时求解.     

CoPenML:基于XML的笔式用户界面构件体系结构

笔式用户界面在许多领域得到了广泛应用,但现有的笔式界面技术不能支持高层次、多领域的可视化界面制作,很难实现面向软件构件的重用．因而提出一个新的解决方案,面向构件的体系结构CoPenML．该方案基于XML语言抽象描述了笔式界面的配置组成．可用于快速生成界面原型及二次开发接口,并且在系统实现级以及场景图级两个层面上实现软件构件的重用．设计了CoPenML的体系结构并给出了界面描述语言规范．最后开发了基于CoPenML的笔式界面制作环境以及相关工具．结果表明该方案对于笔式用户界面制作是十分有效的．