计算机体系结构软件

计算机体系结构软件（精选12篇）

计算机体系结构软件 第1篇

因为计算机的系统在不断完善、复杂, 所制造时花费的时间也会有所延长, 且成本提升。而且为保证质量, 在这过程中需反复的验证, 一般而言需要4-7年时间, 成本高。

1 计算机体系结构软件模拟技术的发展情况分析

计算机系统中处理器不断变化而发展起计算机体系结构软件模拟技术。上世纪八十年代中叶, 多数计算所使用的系统是数据驱动技术, 此技术是对计算机已运行数据进行收集并实施相关命令。在了解到掌握到计算机运行数据基础上对处理器特点、结构分析, 发现其中的问题。此技术也被称为:基于命令实施的轮廓静态建模。之后的研究在这基础上提出性能分析模式技术。其结构在设计上, 质量有了很大的进步, 大减少了成本。本来这项技术已得到了非常广的运用, 但无法反映计算机细节内容, 适用范围小且精确度不高, 所以最后还是要对此技术进行。而计算机体系结构软件模拟技术就是这样产生的。

2 计算机体系结构模拟的分类

因为这个体系结构软件模拟技术研究和开发已有了一定的历史, 此技术的特点是多元化。当前使用各类技术体系结构模拟器非常多, 大概有几百种且类型复杂。

按照处理器个数分为:单处理器系统模拟、多处理器系统。

按照命令形式可分为:单命令模拟结构、多命令模拟结构。

按照损耗情况可分为:耗能模拟结构、性能模拟结构。

按照模拟器角度分为:开发型模拟结构、运行模拟结构。

3 当前计算机体系结构软件模拟体系所表现出的问题

3.1 简析计算机体系模拟技术

和之前计算机模拟技术对比, 此模拟技术的灵活性更强, 可在不同级别对计算机系统进行模拟, 按使用者需求选择任意详细程度的模拟与复杂程度。此外此模拟技术还可以提供性能预测平均值, 且对计算机中动态信息也可被归入至分析的范围中, 可分析计算机中动态信息的特点与规律。

基于上述优势, 在二十世纪的八十年代末中叶该技术快速主流。通常我们认为此技术有两个部分, 即功能性和性能性模拟。

功能性模拟器是对模拟目标体系、结构进行模拟, 功能:检验已开发计算机产品体系、结构功能是不是可以满足用户需求, 重点在于关注运行数据的正确与否。

至上世纪九十年代末期, 执行驱动虽成本较高, 但已取代了问题较多驱动跟踪技术成为了主要技术。

3.2 计算机体系结构模拟技术开发所存在的问题

3.2.1 开发难度比较大

因为计算机系统的复杂性, 如果要将所有门电路、晶体管等特征全通过软件模拟是无法实现的。一般情况下对计算机系统按层抽象来简化系统的复杂程度, 但是往往进行简化后计算机的系统还是比较复杂的, 这样对模拟器的开发就提出了一定的要求。

当前系统主要是运用两种语言开发体系结构软件的模拟器 (C编程、C++语言) , 用这些结构化的品德语言对计算机系统部件功能和行为进行模拟的时候, 花费的时间很长而且比较容易出错。这是因为在对计算机体系结构软件模拟器进行开发的时候是在当前基础进行二次开发或改进的, 但这种二次或改进开发仍很困难。需要对模拟器进行多次、反复的模拟来增加评估体系结构的可信程度。而这些都加大了模拟器的开发难度

3.2.2 评估新设计时, 运用时间长

作为运行程序, 模拟器对计算机系统的详细模拟时, 等待程度需在周期上记录动态命令运行出的结构和处理器状态。这些数据量是很大的, 在一定程度上会降低详细模拟的运行速度。

随着处理器性能的提升、完善, 国际组织SPEC为对处理器性能进行评估, 发布了新的标准程序包, 以此来测试性能。在这些标准化性能测试程序包含了有很多个极大负载性能测试程序, 通过各个方面对处理器的性能进行相应的测评。

为保证模拟结果的准确, 在模拟器运行标准化性能程序包为一种可用法。针对硬件来说运行慢的模拟速度是负载大的测试程序, 会花费过多的时间。根据不同模拟的目的, 参考使用输入参数情况下, 运用时间有可能需要若干年的时间。这时在体系结构层次中, 有许多可以配置的参数, 且不会独立影响系统, 只需要修改某个参数, 需重新运行模拟测试程序。如果想到得到好的计算机体系结构, 模拟运行会花费非常长的时间。

4 计算机体系结构软件模拟技术开发的解决方法

4.1 减少相应参数的输入

对于性能测试程序中, 一些参数进行合理调整, 减少模拟器运行性能测试程序的运行时间。这个方法仍运行测试程序中的所有命令, 只运用比较少的参数输入进行相应的模拟运行, 并把模拟运行结果代替原有输入参数集的运行结果。此法在很大程度上可提升模拟器运行的数度。

4.2 减少命令数量

合理和科学的选择一些模拟命令, 并且对进行标准化的性能测序程度, 这类模拟命令的运行结果可以代替最开始的结果。提高模拟的精准度和速度的关键在于如何才能科学、合理的对这些运行命令进行选择。通常有2种方法:

(1) 直接选取连续命令, 并采用统计法进行命令的抽样选取, 方法简单, 但缺点是模拟的精度不高;

(2) 运用统计法抽样进行, 虽精度度高, 但操作复杂。

5 结束语

综上所述, 随着科技的继续发展, 人类对计算机功能不断提出新功能需求。计算机体系结构软件模拟技术也会不断发展, 成为软件开发技术的关键。

摘要：对当前的计算机系统来说, 计算机体系结构软件的模拟技术是不能缺少的环节, 与原系统相比, 该技术可在一定程度在减少软件软件产品设计时长, 节省了产品设计时所需要的资金, 可以说是对当前计算机市场开发非常有有利的工具。可是当前, 此计算机体系结构软件模拟还是有一些问题还是需要改进的, 包括测试时间、精确度不准确等等都在某种程度上制约了此技术的运用。而且这些问题到现在为止仍存在, 虽然有很多的从业人员在不断努力, 但然没找到解决的途径。该文在分析计算机体系结构软件模拟技术的发展史的上基础上, 把当前技术整理、分类, 为今后从来此研究的人员提供一些可靠的建议。

关键词：计算机,结构软件,模拟技术,计算机体系,探讨

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 (01) .

软件体系结构解读 第2篇

1、工厂方法模式

工厂方法模式包含如下角色： i.Product：抽象产品 ii.ConcreteProduct：具体产品 iii.Factory：抽象工厂 iv.ConcreteFactory：具体工厂 结构图：

ProductFactory+factoryMethod(): Product...ConcreteProduct<>ConcreteFactory+factoryMethod(): Product...return new ConcreteProduct();时序图：

2、抽象工厂模式

抽象工厂模式包含如下角色： i.AbstractFactory：抽象工厂 ii.ConcreteFactory：具体工厂 iii.AbstractProduct：抽象产品 iv.Product：具体产品 结构图：

时序图：

3、单例模式

单例模式包含如下角色： i.Singleton：单例 结构图：

Singleton-instance: Singleton-Singleton()+getInstance(): Singleton...if(instance==null)instance=new Singleton();return instance;instance 时序图：

结构型模式

4、组合模式

组合模式包含如下角色： i.Component: 抽象构件 ii.Leaf: 叶子构件 iii.Composite: 容器构件 iv.Client: 客户类

结构图：

ComponentClient++++operation()add(Component c)remove(Component c)getChild(int i)...Leaf+operation()...for(Component child:children){ child.operation();}++++Compositeoperation()add(Component c)remove(Component c)getChild(int i)...children 时序图：

5、外观模式 外观模式包含如下角色： i.Facade: 外观角色 ii.SubSystem:子系统角色 结构图：

ClientFacadeSubSystemASubSystemBSubSystemC

时序图：

6、适配器模式

适配器模式包含如下角色： i.Target：目标抽象类 ii.Adapter：适配器类 iii.Adaptee：适配者类 iv.Client：客户类

结构图：类适配器

ClientTarget+request()...Adaptee+specificRequest()...Adapter+request()...specificRequest();对象适配器： ClientTarget+request()...Adaptee+specificRequest()...Adapter+request()...adapteeadaptee.specificRequest();时序图：

7、代理模式

代理模式包含如下角色： i.Subject: 抽象主题角色 ii.Proxy: 代理主题角色 iii.RealSubject: 真实主题角色

结构图：

Subject+request()...ClientProxy-realSubject: RealSubject+preRequest()+request()+postRequest()...preRequest();realSubject.request();postRequest();RealSubjectrealSubject+request()...时序图：

行为型模式

8、迭代器模式

迭代器模式包含如下角色： i.Iterator: 抽象迭代器 ii.ConcreteIterator: 具体迭代器 iii.Aggregate: 抽象聚合类 iv.ConcreteAggregate: 具体聚合类 结构图：

IteratorAggregate+createIterator()++++first()next()hasNext()currentItem()ConcreteIteratorConcreteAggregate+createIterator()...++++first()next()hasNext()currentItem()时序图：

9、观察者模式

观察者模式包含如下角色： i.Subject: 目标 ii.ConcreteSubject: 具体目标 iii.Observer: 观察者 iv.ConcreteObserver: 具体观察者 结构图：

时序图：

10、命令模式 命令模式包含如下角色： i.Command: 抽象命令类 ii.ConcreteCommand: 具体命令类 iii.Invoker: 调用者 iv.Receiver: 接收者 v.Client:客户类

结构图：

InvokerCommand+execute()...ClientReceiver+action()...ConcreteCommandreceiver-state: +execute()...receiver.action();时序图：

11、策略模式

策略模式包含如下角色： i.Context: 环境类 ii.Strategy: 抽象策略类 iii.ConcreteStrategy: 具体策略类

结构图：

Context-strategy: Strategy+algorithm().........strategy.algorithm();......strategyStrategy{abstract} +algorithm()...ConcreteStrategyA+algorithm()...ConcreteStrategyB+algorithm()...时序图：

读书的好处

1、行万里路，读万卷书。

2、书山有路勤为径，学海无涯苦作舟。

3、读书破万卷，下笔如有神。

4、我所学到的任何有价值的知识都是由自学中得来的。——达尔文

5、少壮不努力，老大徒悲伤。

6、黑发不知勤学早，白首方悔读书迟。——颜真卿

7、宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来。

8、读书要三到：心到、眼到、口到

9、玉不琢、不成器，人不学、不知义。

10、一日无书，百事荒废。——陈寿

11、书是人类进步的阶梯。

12、一日不读口生，一日不写手生。

13、我扑在书上，就像饥饿的人扑在面包上。——高尔基

14、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游

15、读一本好书，就如同和一个高尚的人在交谈——歌德

16、读一切好书，就是和许多高尚的人谈话。——笛卡儿

17、学习永远不晚。——高尔基

18、少而好学，如日出之阳；壮而好学，如日中之光；志而好学，如炳烛之光。——刘向

19、学而不思则惘，思而不学则殆。——孔子

计算机体系结构软件 第3篇

关键词：抽样调查系统；体系结构

中图分类号：TB 文献标识码：A doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2016.06.086

计算机辅助抽样管调查系统体现了信息化时代中以技术手段为先，融合传统理论的发展思路。借用电话、网络等信息化发展手段，计算机辅助的抽样调查系统将能够具有更加灵活的调研方式、更加自动化的调研流程以及更加标准化的调查程序。可以说，随着抽样调查技术在国内外的学术机构和市场研究机构中的广泛应用，信息化手段更多地成为革新抽样调查技术必不可少的桥梁。因此，如何有效地引入现有的信息化手段，充分地利用电话或网络的现代通讯技术，使抽样调查能更适用于信息化时代，这成为了摆在调查研究者面前的最大问题。而软件作为保障系统顺利运行的精髓，也是保障系统能顺利运行的必要条件。因此，想熟练地运用计算机辅助的抽样系统进行调研，就有必要对该系统软件进行充分的解构与分析。与计算机辅助的抽样系统硬件构成类似，系统的软件架构也可以有两个层面。

1系统软件的外围层面

计算机辅助抽样调查的外围指软件的架构，它指由不同的软件开发商推出的抽样调查软件。在外围层面上的软件，无论由哪家软件厂商生产，一般都包括抽样调查管理台、抽样调查监控端、抽样调查访问端以及问卷设计器几大模块。

1.1管理台

管理台是抽样调查系统中调研管理人员对整个系统管理的平台。它集成了以下功能模块：（1）系统设置模块，对整个系统进行设置。（2）项目管理模块，对项目进行管理。（3）样本管理模块，按调查者的要求在总体中选取样本。（4）人口分布管理模块，按设定的人口分布状况选取被访问对象。（5）访员管理模块，对访问人员进行管理。（6）属性配额、问题配额设置，通过该模块可根据某一属性或者某一类为题来设定访问对象的数量。（7）禁用电话号码管理/网络IP管理模块，可禁止使用系统内的某些电话线路。（8）问卷设置模块，可设置选择访问所需问卷。（9）样本统计模块，这个模块主要是在被访问对象总体中选取样本，并对样本的数据进行统计分析。（10）访员统计模块，对团队内参与电话访问的工作人员的工作量和其访问对象的信息，进行统计分析的功能性模块。（11）答卷统计模块，对访问的结果进行相关统计分析。（12）答卷导出模块。

1.2监控端

监控端就是为了使系统运行顺畅，对整个系统内的各个部分，进行监督和控制的子系统。监控端通常包括以下模块：（1）项目监控模块，此模块是对系统所要运行的项目整体进行监控。（2）样本监控模块，对要访问的样本进行监控。（3）访员监听、监看模块，通过这个模块，系统管理者可以全程监听和监看访员对受访者的音频和视频访问。

1.3访问端

访问端是执行视频或音频访问的执行端，它主要由电脑自动或手动拨号模块、访问执行两个模块构成。系统管理者可根据需要，运用此模块的功能来选择拨通受访者的电话或者音频、视频终端进行访问，还可以设定定时预约访问，录音等功能。通常设有如下模块：（1）电脑或手动拨号模块。（2）执行访问模块。（3）设定约访模块。（4）设定拨号异常和访问异常结束模块。

1.4问卷设计器

访问问卷是一个访谈、访问的核心是灵魂。抽样调查的目的是要根据定问卷对受访者进行访问。问卷设计器通常包括以下几个主要模块：（1）设计问卷模块。（2）自动差错和对错误进行定位模块。（3）设定调试参数模块。（4）调试问卷模块。（5）问卷导入/导出模块。（6）打印问卷模块。

2系统软件的内核层面

内核层面指的是CATI系统所用的数据库，它包含了系统执行项目中的所有数据。依据不同的系统建设规模，可搭配不同的数据库。目前，常见的被系统用来搭配的数据库有三套。

2.1 Oracle数据库

Oracle在数据库领域一直处于领先地位。Oracle关系数据库系统是目前世界上流行的关系数据库管理系统，适用于各类大、中、小、微机环境，能在所有主流平台上运行，完全支持所有的工业标准。

2.2 SQL Server数据库

SQL Server是Microsoft公司推出的数据库管理系统。它是一个杰出的数据库平台，可用于大型联机事务处理、数据仓库，以及电子商务等。

2.3 MySql数据库

计算机体系结构软件模拟技术 第4篇

1 计算机体系结构软件模拟技术的发展历程

1.1 技术探索阶段

计算机体系结构经过不断的研究和创新, 已经可以建立起成熟的软件模拟技术结构, 但是在最初的发展阶段, 并不具备高效的处理器技术, 也不能合理的控制系统运行, 在设计控制软件的过程中, 处理器的工作效率非常低, 所以很多技术的应用还处于探索阶段。在20个世纪80年代左右, 我国的计算机系统已经能独立操作数据驱动技术, 并通过技术的研发, 对处理器进行了高效的利用, 使其可以更好的运用软件系统, 来控制计算机工作。在计算机运行过程中, 要收集相关的运行数据, 对数据信息进行统一的处理, 总结出技术应用的经验, 结合大量的计算机基础知识, 在计算机处理器中合理的构建出软件系统。这个探索阶段的发展, 为后期的技术成熟奠定了坚实的基础, 也提供了大量的理论数据, 使技术人员充分的掌握了系统建设的方法。

1.2 技术研发阶段

通过对技术探索阶段的工作总结, 技术人员已经明确了技术研发的方法, 通过性能分析模式技术, 对计算机系统进行了改良, 使其可以在处理器中合理的运用软件模拟技术。这种技术的研发, 在很大程度上提高了系统的质量, 软件模拟技术也得到了应用的机会, 使计算机体系结构可以更加顺利的控制系统运转, 同时性能分析模式技术的应用, 也降低了系统研发的成本。在技术研发阶段, 降低了研发风险, 最大限度的保障经济利益不受到损害, 也是计算机系统升级的一个任务, 所以在技术研发的过程中, 也要考虑到技术的受用人群, 加大技术的实用性, 通过技术的改进, 可以从根本上提高计算机系统的工作能力。在技术研发阶段也存在很大的困难, 技术人员要合理控制模拟器运行的状况, 通过体系结构软件模拟技术的应用, 来对计算机系统进行改善, 加强模拟技术的实用性。

2 计算机体系结构软件模拟技术改革过程中出现的问题及对策

2.1 计算机体系结构软件模拟技术改革过程中出现的问题

随着计算机技术研发力度的深入, 技术人员加大了软件模拟技术的研究和应用, 并在实际应用的过程中, 总结了软件模拟技术主要存在的问题, 其中, 体系结构模拟器的开发难度就是非常难以解决的一个难题, 由于体系结构模拟器是控制整个系统运行的核心部件, 在其改革的过程中, 要结合实际的计算机结构, 去制定出改善的计划, 但是不同计算机系统的结构, 不能应用同一种模拟器, 所以其技术研发非常有困难。同时体系结构模拟器的操作时间也会影响到技术研发, 操作时间过长, 会使技术研发过程, 错过计算机更新的时机, 也会加大资金的使用情况。而体系模拟器的模拟结果也不能准确的体现出计算机实际工作效率, 所以也不利于技术的研发, 根据这些问题的出现, 技术人员要充分明确技术研发的意义, 总结技术应用的经验, 使其可以结合体系模拟器的结构和实际的功能, 去制定出明确的研发目标。研发部门也要提高技术人员的整体素质, 加强技术应用的能力, 保证其可以熟练的操作计算机模拟系统, 这样才能加快技术研发的速度。

2.2 解决计算机体系结构软件模拟技术改革过程中出现问题的对策

为了提高计算机体系结构软件模拟技术的应用水平, 针对技术研发过程中出现的问题, 需要制定出有效的改善措施, 才能进一步实现技术研发的目标。首先, 技术人员要严格控制输入的参数集, 最大限度的减少标准性能检测失误现象, 对输入的参数进行统计和计算, 提高计算机系统的数据修改能力。也可以提高系统的运作效率, 加大对数据参数集的控制能力。也可以通过减少模拟运行次数的方法, 来提高指令的作用, 使其可以在输入参数集的过程中, 就通过标准性能的测试, 在收集到数量适宜的参数集时, 系统会根据功能的需要, 去调试计算机体系结构系统。通过这种对策方法的使用, 可以使技术人员随时监控到计算机体系软件模拟技术的运行情况, 以便在系统发生故障时, 开展有效的补救工作。

计算机技术是现代化社会发展的产物, 随着社会的不断需求, 技术人员需要通过持续的探索, 加大技术研发的力度, 进而完善计算机技术的应用功能。同时技术人员也要结合技术研发过程中出现的困难和问题, 制定出改善的方案, 加大技术应用的水平, 通过计算机系统的控制, 来加强软件模拟技术的实用性。

摘要：现代化科学技术的发展, 使得我国计算机技术已经能成功应用在很多领域中, 同时计算机技术也通过自身的革新和进步, 创造出了更全面的功能, 为人们的使用提供了便利。计算机体系结构处理器设计的过程中, 可以根据体系结构的软件模拟技术, 来确定计算机的体系结构, 并在设计的环节中, 加入了计算机知识, 使其设计的软件模拟技术, 可以更好的应用在实际中。使用模拟技术的计算机处理器可以单独对系统进行控制, 也可以降低软件设计的成本, 缩短系统设计的周期。所以在我国发展经济的过程中, 就可以加大计算机体系结构软件技术的应用, 使其可以提高我国现代化技术的发展水平。

关键词：计算机,体系结构,软件模拟,技术

参考文献

[1]蒋立山, 王少哲.浅析计算机体系结构模拟器的设计与实现[J].重庆师范大学, 2010, 12 (13) :156-158.

[2]刘娜, 李宁, 王艳斌等.浅谈计算机体系结构软件模拟技术的应用[J].科技致富向导, 2012, 25 (23) :456-458.

[3]刘清洁, 杨彩文, 罗慧斌.计算机体系结构软件过程建模方法研究[J].生产力研究, 2012, 45 (30) :156-157.

[4]刘羽琦, 马丽丽, 孙光明.计算机体系结构的统一模型[J].计算机学报, 2012, 48 (38) :489-490.

计算机体系结构软件 第5篇

关键词：计算机软件开发论文

【摘要】目前，随着计算机的发展与普及，相应的软件逐渐增多，且渗透到各个领域中，软件开发越来越受到社会的关注。在计算机软件的开发中，嵌入式软件发挥着不可替代的作用。本文从计算机软件开发中嵌入式软件的应用角度出发，先简单概述嵌入式软件，然后阐述计算机软件开发的流程，接着从应用原理、应用过程、设计要点三个方面来分析嵌入式软件的应用价值，最后对其未来发展做出展望，旨在为我国的计算机软件开发提供一定的参考。

【关键词】计算机软件开发论文

在社会的不断发展下，各种高新技术得到广泛应用，其中包括计算机技术、自动化技术、通信技术等，促使人类社会文明向前跨了一大步[1]。现阶段，在人们的工作中，实现了无纸化办公、精密计算等，同时还实现全球范围的信息资源共享。但是，如果缺乏计算机软件的支撑，计算机就成了一个无用的机器。下文主要分析嵌入式软件在计算机软件开发中的应用。

一、嵌入式软件概述

随着现代化技术的不断发展，社会上已应用多种高新技术，被遍布各个领域，其中，嵌入式软件就是一种应用广泛的技术。所谓嵌入式软件，简单来讲，就是指嵌入在硬件中的操作系统和开发工具软件[2]。目前，嵌入式软件受到软件开发领域的广泛应用。在产业中的关联关系中，嵌入式软件具体体现为：芯片设计制造嵌入式系统软件嵌入式电子设备的开发和制造。据实践显示，将嵌入式软件用于软件开发中，可以大大提高软件产品的质量，同时降低软件产品的缺陷，进而在一定程度上降低软件开发的成本，提高经济效益[3]。

二、计算机软件开发的程序

计算机软件开发是一个系统的工程，其中涉及多个学科、领域的知识，过程也比较复杂。具体来讲，主要包括以下流程。(1)计划研究。在计算机软件开发的过程中，计划研究是一项基础工作，同时也是初始工作，它主要包括以下工作：定义、分析开发软件、研究软件开发过程中的可行性、撰写软件开发工作的计划报告。(2)需求分析。完成软件开发的计划研究工作后，需要分析所开发软件的需求，进而可以指导工作的开展。在该阶段，主要涉及的工作包括与用户交流，弄清楚客户对软件的需求。在需求分析的过程中，需实现以下目标：①在计划范围内，清晰、准确地表达客户对软件的使用需求;②软件使用者和开发者在清晰的表达中，达成一致意见，并可以进行沟通、调整[4]。(3)程序设计。弄清楚软件使用者的需求，双方达成一致意见后，就开始设计程序。其中，在总体结构设计的过程中，设计人员需综合考虑软件设计的总体要求;在详细设计中，则需要考虑两个方面的内容，即软件各部分拼接工作时的需要以及软件各组成部分的需要。(4)程序编码。完成程序设计后，就需要进入程序编码阶段。它主要是结合设计要求，开展软件的程序编码工作，该阶段对软件开发完成具有十分重要的影响。(5)程序测试。完成程序编码后，为了保障其可以正常运行，及时发现故障，需进行程序测试。在程序测试中，涉及两个方面的工作：①内部测试，它指的是完成程序编程后，开发人员进行专业的软件测试，查看其性能、稳定性等;②开发性测试，它主要由一批软件的使用者进行版本的试用测试，看是否存在问题，如果在试用阶段出现问题，就寻找问题所在，并采取相应的解决措施。(6)系统维护工作。完成计算机软件的测试后，若无问题，就可以投入使用。在该过程中，为了保障其安全、稳定运行，软件开发人员还需要进行软件系统的维护，比如更新、性能检查等。

三、嵌入式软件在计算机软件开发中的应用价值

(一)应用原理

在计算机软件的开发中，将嵌入式软件应用其中，既可以有效保障其技术要求，同时还能提高工作质量[5]。在实际的程序开发中，嵌入式软件主要用于CORBA模型的实现中，它主要包括两个部分：其一，在软件开发的过程中，利用嵌入式软件的优势，将实时处理技术融入其中，进而促使编程设计更加及时、准确和便捷;其二，借助设计和编程工作，完成实时CORBA模型。此外，在软件开发中，还能借助嵌入式软件的程序开发优势，进而提供良好的设计服务。

(二)应用流程

目前，在计算机软件开发中，嵌入式软件是应用最广泛的一种软件。在具体的应用中，主要包括以下环节的工作。第一，划分各项架构。在软件开发中，它具有实时性要求，即根据当前的需求来进行开发，满足人们的某种需要。为了满足该需求，将嵌入式软件应用其中时，设计和开发人员需要结合所开发软件的实际情况，制定、分析各结构的职责，划分工作，以免在开发的过程中发生系统脱离事件。第二，实现对嵌入式软件的控制。在进行程序设计中，对嵌入式软件提出较高的要求，比如实时性、准确性等。鉴于此，为了保证在整体软件的运行中，嵌入式软件可以发挥作用，不浪费时间，在设计相关程序和编码时，需加强对控制时间管理的研究，做到全面了解，进而确保系统整体可以稳定、安全的运行。

(三)应用要点

将嵌入式软件应用于软件开发的过程中，为了保障其应用效果，需注意以下两点：第一，在设计和编制程序总体结构时，开发人员需尽量将软硬件系统结合起来，进而减轻软件程序对硬件系统的依赖，提高软件的实时性、可靠性。第二，在嵌入式软件的应用中，由于可以对软件数据进行操作，包括格式化、初始化等，这就大大提高了程序设计的整体性。

四、嵌入式软件在软件开发中的应用前景

在计算机软件开发中应用嵌入式软件，具有较强的便利性和效率性，且具有较为广泛的设计领域。嵌入式软件具有良好的环境交互能力和灵活性，具有多任务操作功能。由此可见，将嵌入式软件用于软件开发中，是一个极大的技术突破[6]。值得注意的`是，将嵌入式软件用于计算机软件开发的过程中时，对计算机硬件具有较强的依赖性。因此，在后期应用的过程中，需要进一步加强研究，合理规划计算机硬件与软件的关系，保障其应用效果。在计算机软件开发中，将嵌入式软件应用其中，对于企业来讲，可以提升软件开发设计的效率，解决开发过程中遇到的复杂问题，并且提高软件开发的质量。因此，在计算机软件开发中，嵌入式软件具有良好的开发和应用前景。

结束语

综上所述，与国外发达国家相比，我国的计算机软件开发的起步相对较晚。但是，在我国的快速发展，计算机软件开发取得了一定的成绩，极大地提高社会生产率和劳动率。将嵌入式软件用于计算机软件开发中，可发挥着不可替代的作用。因此，在应用的过程中，软件设计和开发人员需根据相关的流程，掌握嵌入式软件的应用原理，做好各项架构的划分、实现对嵌入式软件的控制，并且注意结合软硬件系统等，提高软件的可操作性、稳定性，进而打开我国计算机软件开发的型篇章，促进我国计算机行业的健康、稳定发展，为社会主义事业建设贡献一份力量。

【参考文献】

[1]王琰.计算机软件设计中嵌入式实时软件的应用分析[J].信息与电脑(理论版),，10(12):96-97.

[2]魏宁,刘乔佳.计算机软件开发过程及嵌入式软件的应用[J].电子技术与软件工程,,16(06):57.

[3]池宗谕.计算机软件的开发过程及嵌入式软件的应用[J].信息与电脑(理论版),2015,26(05):24+26.

[4]徐蕾.计算机软件开发过程中嵌入式软件的应用[J].电子技术与软件工程,2015,16(15):90+106.

[5]张鹏.嵌入式软件在计算机软件开发过程中的运用[J].信息与电脑(理论版),2015,31(23):73+83.

计算机体系结构软件 第6篇

关键词 软件通信体系结构 无线电系统 软件定义

中图分类号：TP319 文献标识码：A

在现实生活中，软件定义无线电技术在军事方面的应用不断地发展研究，各国为了早日实现军事化的软件定义无线电技术，加大了对软件定义无线电的研究。目前，软件定义无线电技术已成为未来军事通信发展的趋势。①

1 软件通信体系结构

1.1 硬件体系结构

软件通信体系中硬件体系结构采用了面向对象技术，通过面向面向对象技术的概念对系统内部的典型模块进行划分，要求实际系统一旦实现，必须将其详细的、完整的接口进行公开。软件开发人员可以通过公开的接口，对硬件的性能和容量以加载特定的波形，第三方则通过公开的接口，提供系统内部模块，方便了新技术的插入。

硬件体系结构除了要对所有无线设备系统内部硬件模块的组成进行定义，还要给出所有无线设备内部硬件的物理属性。当无线设备系统内部硬件物理属性符合条件时，这些硬件设备就可以应用到实际平台硬件模块，具有统一性，针对所有的通信设备来说都是通用的，实现了硬件模块设计的实用性与通用性，节约了系统成本。未来无线通信系统发展主要以软件为主，而现代无线通信系统是由软件与硬件相结合来实现无线通信的功能。因此，为满足无线通信系统未来发展的需求，硬件模块要具有一定的可扩展性，这可以确保在原有硬件模块基础上，通过增加新的功能或者在已有的硬件模块中增加新的硬件模块来实现新的技术，既保证了硬件模块统一性，又增加了硬件模块内在的灵活性，满足软件无线电发展的需求。②

1.2 软件体系结构

在软件通信体系中软件与硬件所承担的功能不同，根据软件在通信体系中所承担的功能，可将软件体系结构由上到下分为应用程序、核心框架、公共对象请求代理体系中间件和嵌入式实时操作系统四部分。其中核心框架、公共对象请求代理体系中间件以及嵌入式实时操作系统三部分共同构成了软件体系结构中的核心内容，也是软件体系结构中一个通用的软件平台。软件平台的构成给开发人员和波形的设计带来了新的要求与限制，有利于实现波形从一个无线通信系统到另一个无线通信系统的移植。

1.3 安全体系结构

软件通信体系中安全体系结构，为了保证在不同的无线通信系统能够相互通连与相互操作，是为了确保用户的信息在传输、发送、处理以及存储过程中的完整性与机密性。在安合体系结构中，整个系统的安全功能是由一个通信保密模块、红边处理器以及黑边处理器三部分共同来完成的，而非一个边界分明的安全模块来单独完成。③

2 软件定义无线电系统

软件定义无线电系统又称为软件无线电系统，是一种可以通过软件进行编辑，实现全部功能的无线电，具有较高的灵活性与通用性。用户通过软件无线电系统，对动态修改配置对系统中的网络装备与软件更新设备进行修改，从而获得更好的服务与性能。软件定义无线电系统是通过一个简单的终端设备，运用软件重配置功能来支持各种不同种类的无线系统与服务的新技术。固定或者移动的软件定义无线电设备，都能让用户通过改变软件改变接收与发送的特征。移动无线电系统与改变运行模式的软件定义无线电设备相互通联，并且能够同时在多种公共安全频带中工作。

软件定义无线电系统不仅具备基本的无线通信功能，还具有以下三个方面的功能：一是通过软件定义无线电系统能够升级系统所装载的软件，以此来达到对系统的升级与功能的更新。④二是软件定义无线电系统可以支持不同电台系统的相互通联，达到不同独立运行的电台系统能够互传信息。三是软件定义无线电系统主要以软件为主，解放了硬件通信业务传输方式，通过软件定义无线电系统所装载不同软件实现动态配置系统功能。

3 软件定义无线电的发展

软件定义无线电技术采用现代化高端软件进行操纵与控制，具有高自动化程度与较强的扩展能力，打破传统依赖于硬件发展的通信体系。软件定义无线电体系的发展是通信领域的第三次革命，经历了从固定通信到移运通信，模拟通信到数字通信的改革。

软件定义无线电技术作为现代通信行业新技术，在未来的无线电通信应用中有良好的发展前景，可能成为未来无线电通信技术的支柱。软件定义无线电技术可以多频段多模式的手机、卫星通信、智能天线以及蜂窝移动通信系统、无线局域网等各个相关的应用领域。

4 总结

随着科学技术的不断发展，软件定义无线电系统在各个领域中得到了广泛的应用，无线通信体系朝着通信数字化、智能一体化的发展。由于我国目前无线通信体系硬件水平的有限，导致软件无线电通信还达不到理想的要求。针对软件通信体系与软件定义无线电系统的研究，可以预见，软件定义无线电技术可能成为未来通信行业发展的核心内容。⑤

注释

① 范建华，王晓波，李云洲.基于软件通信体系结构的软件定义无线电系统[J].通信技术，2011，51（8）：1031-1037.

② 刘献，张栋岭，陈涵生.软件定义无线电及软件通信体系结构的规范[J].计算机工程，2009，30（1）：95-98.

③ 邱永红，朱勤.基于软件通信系统的无线通信系统研究[J].系统工程与电子技术，2009，26（5）621-625.

④ 范建华.基于软件通信体系结构的软件定义无线电系统[J].清华大学学报，2011，51（8）：1031-1037.

⑤ 陈大海.软件无线电体系结构研究[J].信息与电子工程，2009，1（4）：318-322.

计算机体系结构软件模拟技术探讨 第7篇

关键词：计算机,体系结构,软件,模拟技术

0 引言

随着计算机的不断发展和普及,人们对计算机系统的要求也不断增高。由于计算机系统在运行中呈现不同的方式,在制造与设计中会浪费大量的人力成本和资金成本。为了使计算机软件在开发利用中能够满足人们在生活与工作中的需要,加大对计算机体系结构软件模拟技术的开发和利用,不仅提高了计算机软件运行的性能,也加快了我国在软件上的开发。

1 计算机体系结构软件模拟技术的概述

1.1计算机体系结构软件模拟技术含义

计算机体系结构软件模拟技术在作用方向上,主要运用计算机的软件技术对计算机系统中硬件在性能与功能上实现模拟的技术过程。在设计计算机系统与制造计算机系统这些过程中,必须要根据计算机体系结构软模拟技术实现设计方式的验证过程与模拟过程。在进行计算机系统的硬件开发过程中,由于在处理器的评估方式与验证方式上会消耗大量的时间,所以利用这种模拟技术不仅较少了成本,在修改方式上也比较简单。所以利用这种模拟方式成为当前开发软件与降低效率周期的主要软件技术。

1.2 计算机体系结构软件模拟技术分类

计算机体系结构软件模拟技术在开发与研究中经历了很长的时间,在多元化的发展状况下,机构模拟器在开发与应用上已经形成了非常多的数量。在运行中具有不同的类型,根据处理器在数量上的分类,一种是单个的模拟处理器、另一种是多处理器的模拟方式。根据模拟器实现的不同目标来分类,不仅要对性能、功能进行模拟,还要对发热、能耗实现技术的模拟。下面对两种模拟技术类型进行相关的阐述和分析。

1.2.1 跟踪跟踪驱动模拟技术

跟踪驱动模拟技术在实施过程中,它主要是在计算机页面应用中实现的置换算法,这种算法是一种高速的管理方法,它不仅能使跟踪驱动模拟技术达到高效的水平,而且还能将程序在执行中产生的指令、完成后的数据信息在模拟器中实现输入过程,从而实现体系结构处理器在功能与性能上实现更高效的模拟方式。实现跟踪驱动模拟技术在策略上主要运用分治法,由于这种技术在实际运行与理解上是一种比较简单的方式,所以产生的调试工作以及数据的分析过程也相对简便。但数据的实现起着非常重要的作用,所以实际操作中要注意到许多问题。注意时间的问题,如果模拟运行在时间上比较长,所有的跟踪信息与模拟信息在使用期间就会提高对储存空间的要求,从而在空间方式上也不能实现这种方式。注意到程序分支的情况,信息在更新的情况下,就不能完全满足对处理器指令的正确表达,在实际操作过程中,针对这些问题就要进一步的更新和改善。

1.2.2 执行驱动模拟技术类型

在执行驱动这种模拟技术过程中,主要是通过人为实现执行的,技术人员通过相关的指令对模拟器的运行工作实现输入方式,但在进行模拟过程中,输入的信息数据并不需要运用全部的跟踪状态。所以在模拟器的数量之间,对程序中实现的静态指令、动态指令以及相关的数目之间并不发生一定的正比关系。

2 当前计算机体系结构软件模拟技术的发展

2.1计算机体系结构软件模拟技术的开发

计算机体系结构软件模拟技术的实施是计算机软件与系统在使用与利用中对一些情况以及性能进行模拟的过程。这种技术不仅实现了良好的成本建设,在模拟运行中还具有一定的技术特点,所以在计算机系统设计方式中成为主要的运行手段。目前在研发计算机处理器过程中,一般的资金投入都用来实现技术的模拟方式,在开发方与性能评估上实现了较大的技术。在开发软件中,不仅实现的成本比较低,相对于硬件开发来说,所应用的时间也比较少、开发的手段也比较简单,计算机体系结构软件模拟技术的实现不仅实现了较低的开发成本,而且给开发人员也带来较大的方便。但开发模拟器需要具有一定的专业技术,特别是开发的难度和精度都要实现有效的保证,这样才能发展计算机体系结构软件模拟技术的有效利用。

2.2 计算机体系结构软件环节的开发

计算机的软件开发是一项技术比较高的工作,特别是计算机系统在处理方式上也比较复杂,要实现各个部件在系统中的有效统一是不够现实的。一般在开发过程中是运用这种思想对计算机系统在多个层次上实现简易方式,但这种开发水平还比较难,特别是目前的编程语言,由于编程语言是一种串行结构的,尽管利用它实现系统内部的模拟也会消耗大量的时间,所出现的环节开发也会出现失误,整个编程系统在运行中就会出现停机的状态。

2.3 计算机体系结构软件运行器的运行

模拟运行器在发展变化中主要是在精度上实现变化的,如果模拟运行器的开发不够科学、合理,它的运行精度就会出现较大的误差现象。由于计算机系统的规模不断扩大,很多单点结构也比较复杂,模拟器在运行中呈现的负荷也越来越重,所以在这种趋势上就要解决模拟器的运行速度,从而保证系统资源的有效利用。实现模拟器的并行化方式,对并行的线程、串行中的变量实现并行化的方法,从而实现资源的同步使用。对于处理器的模拟加速来说,可以利用Fast MP方法,它能够利用一台计算机进行模拟,从而实现详细的跟踪情况,在跟踪过程中,可以分为不同的节点来执行,从而在这种并行方式上实现较快的速度。并行化方式的实现加大了计算机系统的复杂性,但也创造了较多的资源建设,不仅能利用这些资源实现更大的模拟系统,还能在技术创新上实现更大的发展方向。

3 计算机体系结构软件模拟技术开发中遇到的问题

3.1 开发难度大

计算机体系结构软件模拟器在进行开发过程中,相对的难度较大。因为计算机系统是一个比较复杂的、科学性较强的软件,要想运用各个软件对整个晶体、门电路进行开发和模拟是不能完全满足运行需要的。计算机系统这种复杂程序在层次分析中,是一种比较抽象化的简易手段,但计算机实现的体系结构就是利用这种简化方式实现的。这种简化来的计算机体系结构在整体方式上还比较复杂,所以模拟器在利用、开发过程中也加大了难度。目前。我国对计算机系统体系结构软件开发模拟技术中还只是简单的编程语言,通过这种语言在串行结构中实现固有机制。特别是计算机在系统功能、软件应用上实现模拟技术,不仅会浪费大量的时间,还会出现较大的误差现象,所以说,这种开发难度比较难。即使对模拟器的二次开发,还要对模拟器自身进行多方面的验证,从而提升体系结构在设计中的可信度,但人们对这种模拟结果还不够,所以这种程度的开发也比较困难。

3.2 设计评估时间长

模拟器是宿主机运行中的一种程序,在这种系统模拟过程中,要将动态指令在结构中的运行与处理器的实际状态进行记录,但实际的记录数量非常大,要进行详细的模拟方式,就会降低这种运行速度。特别是处理器技术的不断提高,也已经出现很多新的标准程序对这种性能进行测试。为了在这种处理器中实现多个角度的测评方式,在选择性能测试程序中就要选择负荷比较大的实施测试。如果为了提高模拟器在运行结果中的可信度,就要运用标准的测试程序。对于计算机系统结构中的一些硬件来说,这种比较慢的模拟速度由于运行的时间比较长,根本无法实现比较大的测试程序,这种模拟方式在目的不同的参数下运行,浪费了大量的时间。所以计算机体系结构在程序运行中不仅仅是参数的影响,即使将参数进行修改,也会浪费大量的运行时间。

3.3 模拟运行精度低

计算机体系在运行中可以看出,模拟器在运行中并没有形成较大的精度。开发模拟器过程中,在各个程序都会出现一些问题,例如在这种体系结构中进行目标理解、对这种体系结构进行设计以及对这种体系结构实现中的过程。所以对体系结构进行目标理解程序中,要实现开发和应用方面,都要对模拟器进行严格的分析,从而找出一些问题发生的条件。要对这种体系结构进行设计期间,在能够把握这种理解目标的同时,在设计过程中就会出现一些细节的失误和理解的误差,从而导致设计过程无法完成准确的精度。对于实现这种体系结构,主要是对模拟器实现编码的阶段,在这阶段也会出现较大的失误。由于模拟器的开发和利用在运行与研究方式上一个比较长期的过程,所以技术人员在开发过程中,常常运用部分的指令来实现整个测试程序的结果,不仅影响了模拟器的运行结构,也导致精度误差的变化。

4 解决计算机体系结构软件模拟技术开发问题

4.1 实现测试程序的标准化

在计算机体系结构软件模拟技术开发方式上,只有实现测试程序的标准化方式,才能有效的降低输出参数值。因为在这种方式下,通过将性能测试程序中输入的参考数进行修改,在模拟器软件开始运行期间,才能降低运行的时间。在标准化性能测试程序运行中,有效的降低输入参数值,不仅要通过参数值数量的改变,还要保证测试程序指令实现的标准化。根据这种模拟运行方式的形成结果,从而代替性能测试程序在参考集上出现的模拟结果。

4.2 实现模式运行的数量化

将系统在模拟运行中出现的指令数量进行降低,它是在标准性能测试程序能够将参考输入数集的数量保持在一定的情况下,然后选择其中发生的模拟指令,最终将已经选择的模拟指令在运行中进行整理和分析,从而得出整个程序在运行中的有效结果。但在选择指令过程中,不仅要注意到这种模拟在运行中的速度,还要保证这种结果在执行中的准确性。要降低这种模拟指令在运行中的数量,在方式运行中主要包括两种类型。要获得连续指令,就要运用截取的方式,这种方式能够有效的降低模拟在运行中的指令数量。主要在标准性能实施测试运行中,对运行的指令实施直接的截取方式,截取完成后,将得到的连续指令输入到模拟器中开始运行。但这种截取方式在指令获取过程中,只能对一段指令进行截取,并不能进行多个段数的截取方式。在获取指令方式上,还可以运用统计采样的方式来实现,通过对指令的有效选择,从而选择出合适的运行指令。这种选择方式主要是在指令选择之后实现输入,并在模拟器中实施的。要对整个模拟器进行有效的推理和执行,就要根据统计学中子集在原理与方式上对全集进行的。在运用统计采样方式实现指令的获取、选择过程中,最关键的因素就是要实现整个模拟在运行中的指令确定,因为主要将这些指令保持相对的准确性,才能更好的实现模拟结果,才能实现所有指令在模拟运行中实施的代表性。

5 结论

浅谈计算机体系结构软件模拟技术 第8篇

当前, 人们对于计算机性能提出越来越高的要求, 这使得计算机系统变得更加复杂, 摩尔定律才能描述处理器的复杂程度增长.截止到现在, 单片的处理器已经含有10亿多个晶体管, 而制造如此复杂的计算机系统需要付出高昂的资金成本和时间成本.一般情况下, 生产一款处理器经过设计体系结构、设计验证与评估、逻辑的设计与验证等多道阶段, 其中每个阶段都需要多次重复制造以保证处理器的质量。生产一款处理器在时间上一般需要花费4至7年, 有时候甚至需要更长时间, 同时整个过程的资金投入也是非常巨大的。在批量生产某款处理器之前, 首先需要制造出若干该款处理器, 并对其评估测试, 不断地发现缺陷并修改, 直至设计出符合要求的处理器。虽然这种方法科学, 但其并不现实, 因为新处理器哪怕生产一个, 也需要较高的成本和较长的周期。所以研究人员为了克服这个局限开发出了能够精确到时钟的体系结构软件模拟技术。

2 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主要作用就是采用软件技术模拟在系统结构级别中计算机某些系统硬件的性能和功能特征。采用计算机体系结构软件模拟技术验证和评估体系结构设计成为计算机系统制造和设计中必不可少的环节。在设计处理器的过程中, 物力与人力资源中大约超过百分之六十都用在了对新处理器的验证与评估中。我们都知道开发软件与开发复杂程度相同的硬件相比, 其开发成本较低和开发周期更短, 并且与硬件相比软件更容易修改, 其灵活性更强, 因此如果运用计算机体系结构软件模拟技术进行验证与评估不仅可以大大缩短计算机系统的开发周期还能够大幅度降低开发成本。所以, 计算机体系结构软件模拟技术能够在短时间内验证评估许多体系结构的设计方案, 在众多方案中选择出最优的方案。

3 软件模拟技术开发面临的问题

3.1 计算机体系结构软件模拟器的开发难度较大

计算机系统是非常复杂的, 要想把所有门电路或者晶体管等各个方面的特征都通过软件进行模拟是不现实的。对计算机系统按照层次来抽象是对系统复杂程度进行简化的常用方法, 计算机体系结构是将计算机系统根据结构层次进行简化而来的。但是, 根据结构层次简化出来的计算机系统仍然非常复杂, 这使得开发其模拟器也十分困难。还有目前主要还是运用C或者C++编程语言来开发体系结构的软件模拟器, 采用这些串行结构化的语言固有机制, 比如函数或者类对计算机系统的部件行为和功能进行模拟, 是非常容易出错并且耗时的过程。所以, 开发计算机体系结构软件模拟器一般都还是在现存模拟器的基础上进行改进或者二次开发以适应开发者的要求, 如果从0开始进行开发是非常不容易的。实际上, 改进或者二次开发现存模拟器的方法仍然具有较大的难度, 因为人们还是经常怀疑模拟器的结果。所以还需要反复验证模拟器本身, 以增强模拟器评估体系结构设计的可信度。这无疑在侧面加大了模拟器的开发难度。

3.2 模拟器在评估新设计时运行时间较长

作为在宿主机上的一个运行程序, 模拟器在对计算机系统详细模拟的时候, 这个运行程度需要在时钟周期的级别上记录动态指令运行出来的所有结果和处理器状态, 比如分支预测器状态、Cache和内存行为和寄存器状态灯, 这些都有巨大的数据量, 严重降低了详细模拟的运行速度。像比较成功的SMARTS软件模拟器运行速度达到了9 MIPS, 跟宿主机的硬件相比而言它的运行速度大约慢了4个数量级。随着处理器的性能日益提高, 国际组织SPEC为对通用处理器性能进行评估而不断发布新标准程序包以测试性能。在这些标准化性能的测试程序包含有多个极大负载的性能测试程序, 从多个角度对处理器性能进行测评。为了保证模拟结果更加可信, 在模拟器中运行标准化性能的测试程序包是很自然的方法。对硬件来讲运行这么慢的模拟速度也是一个负载极大的测试程序, 必定有非常长的运行时间。依据不同的模拟目的, 参考使用输入参数的情况下其运行时间有可能也要几年甚至几十年, 另外在体系结构层次中有较多参数可以配置, 像Cache大小等, 况且这些参数并不是独立地影响整个系统, , 所以每次修改某个参数时, 还需要重新从头开始运行模拟测试程序, 查找其对系统的影响。要想得到一个很好的计算机体系结构, 模拟运行需要很长的时间。

3.3 模拟器运行结果的精度很低

开发模拟器的过程主要分为理解目标体系结构、针对该结构设计模拟器和实现模拟器的三个步骤, 在以上三个步骤中可能存在着很多错误。在第一步中, 要正确分析模拟器的需求, 这也是在软件开发的过程中需要重点关注的现象, 常犯的错误就是未能正确分析其需求。在第二步中, 虽然对计算机体系结构目标能够正确理解, 但还是经常因为忽略了计算题体系结构设计中的一些细节而导致了错误。在实现模拟器时, 对模拟器进行编码是非常容易出现错误的。另外, 由于模拟器运行模拟的时间较长, 开发人员往往只是执行测试程序中的部分指令来代替整体的效果, 这样也严重降低了模拟器运行结果的精度。导致模拟结果的精度较差的重要原因就是选取运行的指令不恰当。所以当前在国际上研究的热点指向了如何在标准化性能测试的程序中选取部分指令来运行。

4 软件模拟技术开发面临问题的解决策略

针对以上三种问题, 目前学者已经对其解决策略进行了大量的研究, 我认为主要还是从以下两个策略进行改进:

4.1 减少性能测试程序中的输入参数

对性能测试程序中的参数集进行科学地修改以减少模拟器运行性能测试程序时的运行时间。这种方法仍然运行测试程序中的一切指令, 只是采用较少的输入参数来运行模拟, 并将其模拟运行的结果来代替原本输入参数集运行的结果。这种方法在一定程度上可以提高提高模拟器运行的精度。

4.2 减少运行模拟指令的数量

在采用标准化性能的测试程序中, 科学地选取一部分模拟指令对其运行, 用这一部分模拟指令的运行结果替代原本运行的结果。提高模拟精度和运行速度的关键就在于如何科学选取用于运行的部分指令, 通常有两种方法:直接截取连续指令和采用统计方法抽样选取指令。这两种方法相比而言, 第一种方法操作起来比较简单, 但是其模拟精度降低, 第二种方法运行统计方法进行抽样, 操作起来可能比较复杂, 但是其精度有所提高。

5 小结

作为现代计算机的系统设计和处理器中的必须工具, 计算机体系结构软件模拟技术成为了系统设计的质量水平和处理器制造水平的直接影响因素, 这也是该技术成为目前研究热点的重要原因。我认为还需要有更多的专业人员从事研究该技术的工作中来, 只有这样才能有效加快我国计算机技术的发展, 提升其在国际上的竞争力。

参考文献

[1]李经松, 陈朝晖.软件总线体系结构的研究与应用[J].空间控制技术与应用, 2012 (4) .

[2]闫建红, 彭新光.可信计算软件构架的检测研究[J].计算机测量与控制, 2011 (11) .

[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) .

[4]李明, 雒江涛, 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) .

计算机体系结构软件 第9篇

Petri网是1962年由德国波恩大学的著名科学家Carl Adm Petri在他的博士论文《用自动机通信》中首次提出来的,其目的是以它作为研究计算机系统中各组成部分之间的异步通信的数学模型。早期的Petri网没有引进时间概念(称之为基本Petri网),它主要用于系统逻辑行为的描述和逻辑性质的研究,即系统定性时态性质的研究[1]。20世纪80年代初,Molloy提出了随机Petri网(Stochatic Petri Nets,SPN),即在每个变迁的可实施与实施之间联系一个随机的延迟时间。SPN的可达图同构于一个连续时间齐次马尔科夫链,可用马尔科夫随机过程求解各标识稳定状态概率,即基础性能数据,并由基础性能数据计算各扩展性能数据,从而为基于SPN目标模型的性能分析工作奠定基础。同时,Petri网在软件测试、语义Web服务方面具有广泛的应用范围[2,3]。

一个软件系统被分成许多模块,模块之间有相互作用组合起来有整体的属性就具有了体系结构在基于具有高复用性的构件和体系结构的软件开发方法下,程序开发模式也相应地发生了根本变化。软件开发不再是“算法+数据结构”,而是依托以软件构件/构架技术为核心的软件生产线[4],将应用系统的软件开发过程变为“问题定义软件需求分析软件体系结构软件设计软件实现”,可认为软件体系结构架起了软件需求分析与软件设计之间的一座桥梁[5,6]。

1 软件体系结构总体设计

1.1 随机Petri网与软件体系结构的关系及定位

软件体系结构是设计抽象的进一步发展,能够更好地理解软件系统,方便地开发更大、更复杂的软件系统的需要。建立软件体系结构的目的是通过对主要任务的需求分析,建立该软件的逻辑模型,并依据逻辑模型采用某种软件开发方法将需求映射到相应的软件模块中,随着软件模块可复用性的提高,软件模块向可复用构件转化,同时建立模块/构件之间的接口,最终建立软件体系结构。

随机Petri网性能计算软件的体系结构研究是本文的主要任务,在建立该软件体系结构之前,必须确定清楚二者的关系及定位。随机Petri网定位于该软件如何建立系统模型的理论依据,因此相应数据结构必然以随机网为准软件体系结构定位于该软件采用何种体系架构组织安排上述任务。二者在软件过程中分别扮演问题域理论基础和解域结构基础的角色,二者相互配合在本文选择的解域理论基础面向对象的分析设计及人机接口等方法和技术[7,8,9]、瀑布模型的过程指导下共同服务于该软件的分析与设计。

1.2 软件基本需求

根据软件总体任务的需求分析,该软件需要满足的需求可分为三部分:

(1)实现随机Petri网模型的建立,该项需求进一步划分为模型的输入、修改、删除以及模型中各元素性能参数的录入。在具体表现形式上,采用图形化界面配套菜单及对话框选项等方式实现。

(2)实现随机Petri网模型的计算,该项需求进一步划分为依据随机Petri网模型建立同构的马尔科夫方程、解马尔科夫方程、依据解获得基础性能数据、依据基础性能数据和结果集参数获得扩展性能数据。

(3)实现随机Petri网模型性能的输出,该项需求进一步划分为性能输出结果集参数的输入、结果集的输出。在具体表现形式上,采用具有多个选项的对话框方式实现。

1.3 软件总体框架结构

根据上述需求分析,结合本文研究重点,初步建立起由三个模块共同组成的软件体系结构,即:

(1)主控模块:该模块是软件运行的组织核心。它以循环方式运行,仅当用户选择退出菜单时结束软件整体的运行。在循环过程中,它负责协调其他模块负责随机Petri网模型的建立、计算和性能结果集的选项输入及结果输出。

(2)人机交互模块:该模块是软件的界面。它以图形配合菜单及对话框以人机交互方式完成随机Petri网模型的建立;它以对话框方式完成性能输出结果集参数的录入和结果的输出。

(3)性能计算核心模块:该模块是软件的实现关键。它以后台方式运行,依据随机Petri网理论公式,根据已建立的随机Petri网模型计算基础性能数据,依据基础性能数据和结果集的输入参数计算扩展性能数据。

通过上述分析,初步给出随机Petri网性能计算软件的软件体系结构是:人机交互模块-主控模块-性能计算模块,详见图1。考虑到该软件是以单用户方式、每次计算完成用户一次结果集输入参数的计算为主,将该软件设计为串行方式运行。

2 软件体系结构详细设计

2.1 主控模块详细设计

主控模块循环调用人机交互模块和性能计算模块，在图形化窗口中分别以图形方式显示最新的随机Petri网图,以结果集对话框方式显示基础性能数据和扩展性能数据。具体流程设计见图2。

2.2 接口设计

结合该软件总体任务和本文研究重点,考虑到今后向提高模块可复用性、软件体系结构抽象性和可复用性的方向发展,决定采用面向对象的开发方法对本文重点进行研究。根据面向对象开发方法的指导流程,应该按照抽象原则,构建软件体系结构中的模块和接口,而模块和接口均可以按照具体的需要以类的方式静态表示。根据前节的软件基本需求,三个模块的功能已经规划完毕,重点是建立彼此之间的接口。理论上三个模块之间应该有三个接口,但是该软件由主控模块统一协调其余两个模块的运行,因此仅有两个接口,分别代表软件运行数据的输入和输出方向。具体是,输入方向:随机Petri网类、结果集参数类;输出方向:结果集基础性能参数类、结果集扩展性能参数类。

由于上述接口中除随机Peitri网类外,其他三个类均与结果集密切相关,因此在具体设计中将其合并到一个结果集类中集中反映,便于具体模块的设计。根据上述分析,最终确定该软件三个模块的两个接口是:

(1)随机Peitri网类

成员:库所数组、变迁数组、弧数组、图元半径;

操作:添加库所、添加变迁、添加弧、清除数组、删除库所、删除变迁、删除弧、绘画随机Petri网、选择库所/变迁/弧。

(2)结果集类

成员:库所数、变迁数、可达标识数、可达标识矩阵、转移速率矩阵、稳定状态概率数组;

操作:建立马尔可夫链,解马尔可夫链、计算状态驻留时间、计算状态等待时间、计算库所标记概率密度函数。

上述接口在软件运行过程中的作用是:

(1)输入方向

(1)用户通过人机交互模块以图形化方式建立随机Peitri网模型,以随机Peitri网类为接口传递给主控模块;主控模块将随机Peitri网类传递给性能计算模块,交由其计算基础性能数据,写入结果集类。

(2)用户通过人机交互模块输入结果集参数,以结果集类为接口传递给主控模块;主控模块将结果集类传递给性能计算模块,交由其根据随机Peitri网类和结果集类计算扩展性能数据,写入结果集类。

(3)输出方向:性能计算模块将基础性能数据和扩展性能数据写入结果集类传递给主控模块,主控模块将其传递给人机交互模块,交由其以对话框方式展示[10]。

3 结语

作为描述目标系统的基本理论和分析评价系统性能的重要手段之一,随机Petri网自提出以来,日益受到学术界和产业界的关注。通过分析设计随机Petri网性能软件,得出关于计算随机Petri网的通用软件体系结构模型。这里的重点是分析数据结构,建立软件体系结构,价值是对于以后的此类通用课题,建议尝试本文提出的三大构件组成的软件体系结构。由于是理论性研究,尚缺乏通过实现来验证该体系结构的正确性、完备性和可扩展性等,以及如何更好地剥离随机Petri网性能计算的要素,提炼出更加抽象、更加通用的软件体系结构是以后的研究方向

摘要：以建立随机Petri网性能计算软件的软件体系结构为目的,采用面向对象的系统分析与设计方法,在对性能计算软件需求分析的基础上,设计了系统的总体结构,进而实现了系统各个模块的功能。提出由三个主要构件组成的性能计算软件体系结构:人机交互模块,主控模块,性能计算核心模块。做出该软件体系结构适用于基于基本建模理论性能计算软件的结论。

关键词：随机Petri网,软件体系结构,软件开发,面向对象方法

参考文献

[1]ZUBEREK W M.Ti med Petri nets definition[J].Micro-electronic Reliability,1991,31(4):627-644.

[2]林红昌,胡觉亮,丁佐华.基于Petri网的软件测试用例的产生及分析[J].计算机工程与应用,2009,45(17):57-60.

[3]赵娟.基于Petri网的语义Web服务发现方法研究[J].现代电子技术,2009,32(19):119-120.

[4]杨芙清.软件工程技术发展思索[J].软件学报,2005,16(1):1-7.

[5]梅宏,申峻嵘.软件体系结构研究进展[J].软件学报,2006,17(6):1257-1275.

[6]梅宏,陈锋,冯耀东,等.ABC:基于体系结构、面向构件的软件开发方法[J].软件学报,2003,14(4):721-732.

[7]邵维忠,杨芙清.面向对象的系统设计[M].北京:清华大学出版社,2004.

[8]邵维忠,刘昕.可视化编程环境下人机界面的面向对象设计[J].软件学报,2002,13(8):1494-1499.

[9]邵维忠,杨芙清.面向对象的系统分析[M].北京:清华大学出版社,2004.

一种面向普适计算的软件体系结构 第10篇

1 前言

普适计算强调的是与环境融为一体, 所以人需要在任何时间、地点、方式都可以获取到信息, 其实它就是把人作为主体来对待, 这就改变了人在计算机中的被动地位, 普适计算模式就是为了打造一个集通信和计算为一体的计算机环境。普适计算是融合了物理空间和信息空间两者的理论知识, 从技术领域来说, 它涵盖了软件、通信和计算机等多个领域, 随着计算设备的不断完善, 现实中的服务项目也趋向理想化。普适计算技术是一门让计算机渗透到生活领域的科学技术, 消除直观印象, 将任务本身提到首要位置。从融合式计算方面对普适计算进行分析, 在预先设置的环境中, 需求者可根据自身的需求用普适计算获取所需的计算方式。

2 一种面向普适计算的软件体系结构

普适计算在运行时, 它的系统不仅复杂, 还具有开放的特点, 为了简化大系统中有普适计算带来的繁琐过程, 可利用大系统控制论中的理论知识来进行分析, 从控制论这方面入手研究。一个完整的软件体系构架出了具有开放性以外, 首先需具备的是对环境变化的处理能力, 这也是最基本的要求。本文根据普适计算在计算过程中对计算环境的要求, 模拟出软件体系的结构, 如图1所示为一种面向普适计算的软件体系结构图:

2.1 单兵

单兵在系统中扮演的是传递信息的角色, 它主要负责指挥所和普适计算软件系统间的信息传递。单兵信息包括两个层次, 一个是表示层, 另一个是命令管理层。表示层接收信息的方式是通过感受获得单兵期望, 也可以在系统允许的情况下进行交互, 将交互获取的信息经处理后发送给指挥所。在命令管理层和表示层之间有个双向接口, 表示层会将感受信息获得单兵期望或者交互信息提交给命令管理层, 由命令管理层完成与指挥所的信息传递, 其中表示层和指挥所之间的信息交互方式也包括多种, 如文本形式、图像形式、音频或视频等形式。命令管理层主要负责储存和管理单兵任务集, 同时还负责表示层和内层服务的信息供应。

2.2 任务响应器

任务响应器除了响应任务之外, 还负责任务的评估。它属于代理服务器, 但不具有完全代理的能力, 它会将指挥所发送的任务请求根据响应的优先等级进行分类, 按照等级的优先顺序将服务请求分别发送给数据服务器, 再等待服务器的服务响应。数据服务器会对接收的服务请求进行确认和处理, 处理完后将服务响应发送至任务响应器, 同时发送响应器负责接收。

2.3 数据服务器

数据服务器主要负责信息数据的提供, 还负责接收和发送指挥管理中心的验证信息。此外, 数据服务器可根据指挥所提出服务情况有选择性的绕开人物响应器, 直接向单兵服务。

2.4 指挥所管理中心

指挥所管理中心是软件体系结构的中心部分, 它包括了四个中心, 即认证、命令、指挥和数据这四个部分, 指挥所管理中心主要负责任务的管理、发布和注册, 身份的验证和授权等事物的处理。其中, 认证中心是负责用户账户信息的分配、维护和储存, 验证单兵请求者的身份及授权依据的供应;命令中心是负责提供授权访问, 对单兵和指挥所的访问级别进行判定, 给予不同的信息服务;指挥中心是负责信息的发布;而数据中心是负责数据的储存和管理和供应。

2.5 单兵请求服务和服务的执行过程

将单兵提出的服务请求进行形式上的转换, 用系统可以识别的信息对服务请求进行描述, 并将服务信息连同单兵身份信息一起储存在信息管理机构中, 再发送至事件响应器。任务响应器将获取的服务请求缓存后进行再次确认, 按照服务请求的优先级别进行分类和响应。数据服务器再将处理后的信息发送至任务响应器, 任务响应器再将信息传递给单兵, 这样就完成了一个信息的传输过程。

3 总结

计算机体系结构软件 第11篇

关键词：嵌入式；实时软件；计算机软件设计；运用

中图分类号：TP311.52

近年来，我国信息化进程逐渐加快，计算机水平快速提升，计算机软件被广泛的应用在多个领域。嵌入式实时软件在计算机软件设计中的应用，可以有效地优化计算机软件系统，减少软件产品缺陷，改善计算机软件系统的使用性能。在设计计算机软件时，结合嵌入式实时软件的特点，进一步提高计算机软件系统的可靠性和稳定性。

1 计算机软件设计运用嵌入式实时软件概述

1.1 特点

嵌入式实时软件可以运用在计算机软件的预测指令执行、动态分配、缓存机制等设计中，提升计算机软件系统设计的科学合理性和实时处理功能。嵌入式实时软件在计算机软件设计中的应用包括软件和硬件两部分，由应用程序控制计算机软件的运行，通过计算机操作系统编写软件控制程序，实现软件和硬件之间的交互。嵌入式微处理器是嵌入式实时软件设计的核心，可以实时地支持软件系统的多任务，在短时间内可以快速中断相应，实现多任务操作[1]，并且具有较强的计算机存储区保护功能。嵌入式实时软件系统是模块化结构，便于软件系统的修复和检测，并且嵌入式实时软件系统中的处理器结构具有良好的扩展性，嵌入式实时软件的低功耗设计将会在计算机软件设计中发挥更重要的作用。

1.2 应用原理

嵌入式实时软件在计算机软件设计中的应用，通过将计算机科学技术和实时处理技术相融合，从而建立实时的CORBA模型。同时，在设计计算机软件时应用嵌入式实时软件，可以在计算机软件系统远程调用过程中实现更多的设计服务，例如在设计实时CORBA模型软件过程中，嵌入式实时软件可以对计算机软件系统设计提供有效的支持，并且优化计算机软件设计模式，全面提升计算机软件系统的实用性、安全性和独立性。

2 计算机软件设计嵌入式实时软件的开发流程和设计要点

在嵌入式实时软件在计算机软件设计中的应用，可以简化计算机软件的开发流程，首先设计人员通过分析计算机软件系统需求，从而解析嵌入式实时软件的设计需求，然后，在这个基础上对计算机软件系统进行具体设计，并且编写应用程序代码，最后，对计算机软件系统进行性能测试，完善和优化计算机软件设计。在计算机软件设计中应用嵌入式实时软件，通过简洁流畅的开发流程，提升计算机软件系统的可靠性和设计效率，提升计算机软件设计中嵌入式实时软件的应用水平。

在运用嵌入式实时软件设计计算机软件系统时，设计人员要按照计算机软件的设计流程，尽量避免人为的设计失误。例如，在设计计算机软件结构时，设计人员要注意将计算机硬件结构和软件设计分离开来，降低计算机软件设计对硬件的依赖性，有效提高计算机软件系统的可靠性和实时性。另外，嵌入式实时软件在计算机软件设计中的应用，有助于实现格式化的数据结构和初始化的软件数据，设计人员在设计计算机软件系统时，可以直接操作软件资源和硬件设备，丰富计算机软件设计功能。

3 嵌入式实时软件在计算机软件设计中的运用

3.1 任务划分

应用软件是嵌入式系统的最高层，也是实现系统功能的重要基础。嵌入式RTOS微内核在计算机操作系统承担着资源管理、任务互斥与同步、任务间通信、任务控制、任务管理等多种功能，其是开发计算机软件应用程序的基础平台，基于嵌入式实时软件，将计算机软件系统合理划分为一个个独立的任务，是简化软件设计、优化嵌入式RTOS模型、协调系统运行的关键[2]。在划分计算机软件系统并行任务时，要深入分析应用程序的数据转换，确定数据执行顺序和数据并行转换，将一个或者多个数据转换划分为一个任务，计算机应用系统数据通信的异步关系是任务划分的和总要因素，主要从两个方面进行考虑：一方面是系统内部功能，计算机软件系统并行任务可以分为用户接口任务、应用控制任务、异步和同步任务、周期任务等，将事件激活任务和同一时间段完成的系统功能整合为一个任务，将一些联系紧密的任务合并为一个任务，由相同事件驱动，共享计算机软件资源，简化计算机软件设计流程。另一方面，I/O功能，计算机软件系统通过中断方式和应用程序轮询来驱动I/O事件，由于应用程序轮询需要占用大量的计算机CPU资源，为了满足计算机软件系统使用性和实时性的要求，多采用中断方式。

3.2 存储映像布局和任务组织

应用嵌入式实时软件设计计算机软件系统，在划分为独立的任务后，任务之间的逻辑关系和数据转换关系对于任务组织方式有着重要影响，任务的管理和组织功能主要取决于嵌入式操作系统。和微机操作系统相比，嵌入式操作系统应用程序保存在FLASH和ROM，为了确保系统稳定、协调地运行，因此要优化计算机软件系统布局。计算机软件系统布局要重点考虑存储器的使用和存储映像的布局。计算机软件系统从物理零地址调取程序指令，在物理地址上设置执行代码，嵌入式应用系统从ROM开始启动，ROM初始化时位于物理零地址，将中断向量存储在零地址之后。这种存储映像布局和任务组织形式可以有效加快处理器调取中断向量的速度[3]。

3.3 任务调度和应用实时性

嵌入式实时软件系统的实时性主要分为硬实时性和软实时性，硬实时性要求在一定的时间段内必须完成系统任务，软实时性要求在一定时限内完成任务，可以允许一定的时间延迟。计算机软件系统的任务调度要尽量采用基于优先级的调度方式。当某一优先级的软件系统任务较多时，微内核会根据任务的紧急程序，自动增加优先级级数，按照不同的优先级将系统任务拆分为多个任务队列，有效减少系统关键任务的响应时间。

3.4 任务与时钟间通信

在计算机软件设计中应用嵌入式实时软件，设计计算机软件系统的时钟服务，位系统任务设置自己的时钟，定期控制执行动作。嵌入式实时软件系统具有信号量、信号、队列等机制，可以实现软件资源和系统任务之间的同步与通信。

3.5 系统初始化

计算机软件系统设计采用嵌入式实时软件要充分考虑到软件系统的初始化执行，在嵌入式操作系统底层硬件和微内核之间的硬件抽象层编写初始化代码，实现系统的初始化和引导。嵌入式实时软件系统包含BIOS，通过一系列固定指令序列执行系统初始化工作，如，转换处理器状态、初始化RAM变量、设置异常中断向量、定义系统入口点等，通过加载嵌入式软件系统，设置程序计数器的程序指令，从而便于系统任务调度。

4 结束语

嵌入式实时软件在计算机软件設计中的应用，在底层硬件和应用软件构建虚拟视图，通过嵌入式系统的分层结构，重点实现计算机软件系统的具体应用功能，为底层硬件和高层应用设置系统接口，简化计算机软件系统设计，满足系统的实时性要求，提高计算机软件设计的灵活性和可扩展性，增强系统功能。

参考文献：

[1]宫婷.计算机软件设计中嵌入式实时软件的应用探究[J].中国外资，2013（23）：280.

[2]马宇驰.计算机软件设计中嵌入式实时软件的应用探析[J].信息通信，2014（04）：104.

[3]余耀.解析计算机软件设计中嵌入式实时软件的应用[J].中国新技术新产品，2014（08）：14.

作者简介：曹道柱（1980-），男，江苏南京人，助理工程师，本科，研究方向：计算机软件。

计算机体系结构软件 第12篇

关键词：高层建筑,结构计算软件,计算模型,特点

目前，在结构设计中，大量的手工计算被计算机所代替。结构专业辅助设计软件很多，仅高层建筑结构设计计算软件就有:中国建筑科学研究院高层所编制的TBSA,TBWE;中国建筑科学研究院结构所编制的TAT,SATWE;清华大学建筑设计研究院编制的TUS/ADBW;中国建筑科学研究院抗震所编制的CTAB;北京大学力学系编制的SAP84;美国CSI公司编制的ETABS等等不胜枚举。现就国内研究，目前最流行的TBSA,TBWE,TUS/ADBW做以比较，供广大设计人员参考。首先，让我们了解一下高层建筑结构内力分析和配筋计算程序的发展过程:

20世纪70年代～80年代初，计算机容量很小，运算速度很低，采取单片平面框架进行计算，这种粗略的计算方法只适用于平面和体型简单规则的框架，而且手工工作量很大。80年代初开始采用空间协同工作的分析方法，将高层建筑结构划分为若干片正交或斜交的平面抗侧力结构。对任一方向的水平荷载和水平地震力，所有正交或斜交的平面抗侧力结构均参加工作，由空间位移协调条件进行水平力的分配。由于是人为的划分平面结构进行分析，必然存在一些问题，主要是适用范围受到限制，同一柱(墙)分别属于纵向或横向框架，轴向力计算值不一样存在轴向变形不协调的问题。近年来，高层建筑结构计算向国际接轨，参照国际流行的有限元分析软件Super SAP92力学模型，基于壳元、墙组元理论的空间组合结构有限元分析软件应运而生。

1 TBSA软件计算模型及特点

1987年，中国建筑科学研究院高层所编制的高层建筑结构计算软件TBSA，首次提出杆件—薄壁杆系三维空间体系理论这种方法。将高层建筑结构视为杆件(梁、柱)和薄壁杆件(墙)的集合，空间杆件每端有6个自由度，薄壁杆件有7个自由度(多1个截面翘曲角)。根据符拉索夫的薄壁理论导出薄壁柱的单刚矩阵。对于梁、柱采用有限单元法空间杆件理论形成其刚度矩阵，考虑剪切变形的影响，薄壁柱不考虑剪切变形的影响。按矩阵位移法直接由单元刚度形成总刚度矩阵后求解。引进的基本假设是楼板在其平面内刚度无限大，每一楼层有3个公共自由度，即两个方向的侧移和绕结构形心的转角。

该软件的另一突破是由传统的手工填表方式改为交互式输入方式，程序自动导荷载，免去设计人员手工计算荷载之繁琐。该软件前后处理方法堪称结构计算机辅助设计的楷模，现在开发的软件，前后处理方法几乎都以它为范本。由于当时微机硬件条件所限，该软件还考虑了分段计算，采用分块技术及建立数据文件管理系统，各块之间相互关联又相互独立，程序中断再恢复功能。

2 TBWE软件计算模型及特点

中国建筑科学研究院高层所编制的TBWE是大型机高层计算程序SATS的微机改进版。对于梁、柱采用空间杆件进行分析，对于剪力墙TBWE用墙组元代替SATA中的薄壁柱元。所谓墙组元指在层高范围内，连接在一起的一组墙称为一个墙组。墙组截面可以是开口截面、闭口截面或半开半闭截面。墙组元从外观上与薄壁柱元类似，但对受力和变形状态的描述却有根本的不同。薄壁柱不考虑剪切变形的影响，墙组元考虑剪切变形的影响，用截面任意参考点P的两个水平位移Ux,Uy和截面扭转角δ，以及各节点的竖向位移W1,W2…描述变形状态。未知量的个数随节点数增加而增加，是不固定的。墙组元直接采用竖向位移作为未知量，多点直接传力变形协调对截面应力状态描述直观，具有一般有限元的优点。计算假定:楼板在其平面内无限刚性。

3 TUS/ADBW软件计算模型及特点

清华大学建筑设计研究院编制的TUS/ADBW软件采用板梁墙模型，这种模型把洞口或有较小洞口的一片剪力墙模型化为一个Panel单元、把有较大洞口的一片剪力墙模型化为一个由板—梁组成的板—梁体系，即把洞口两侧部分作为两个Panel单元，上下层剪力墙洞口之间部分作为一根连系梁。Panel单元由核心板、边梁和边柱三部分组成。另外还有中国建筑科学研究院结构所编制的TAT软件及中国建筑科学研究院结构所编制的SATWE软件，受篇幅所限，本人没有对该软件与SATWE软件进行实例比较的条件，在此不做详细评述。

4 结语

近年来，国内分析高层建筑结构的计算软件主要采用三种模型，这三种模型在分析梁柱时都采用空间杆单元，最主要的区别在于如何分析剪力墙。这三种模型分别为薄壁杆模型、一般有限元模型、板—梁墙元模型。薄壁杆模型即以上所述的TBSA,TAT软件，适用于各种平面布置、未知量少、对称规则的结构，其计算精度足够，对分析高度较大，结构布置是竖向布置规则的高层结构(筒中筒、框筒结构等)，这种模型被公认是较理想的模型。TB-SA,TAT软件的前后处理功能强、操作简单、分析效率高，是目前我国用户最多的结构分析软件。但用于分析高度较低、结构布置复杂，这种模型存在一些缺点:主要是薄壁杆理论不考虑剪切变形的影响，不能反映剪力滞后现象、高估剪力墙的刚度，当结构布置复杂时变形不协调，不考虑楼板弹性变形影响。在以下集中情况下，用薄壁杆件模型分析时有一些误差:剪力墙竖向布置变化较大;有较多长而矮的剪力墙;剪力墙墙肢连接复杂;剪力墙洞口上下不对齐;有框肢剪力墙;有较大集中荷载作用。

清华大学建筑设计研究院编制的TUS/ADBW软件，计算速度相对较快，结构自由度较少，且较薄壁柱模型更精确。存在问题:对于复杂工程特别是剪力墙洞口上下不对齐、不等宽时，为使上下层之间的单元角点变形协调，计算单元有可能被划分的又细又长，造成单元刚度奇异，使分析结果失真。

因此建议设计人员对于规则的结构可采用薄壁柱模型的程序(TBSA或TAT)进行计算分析，复杂的结构采用壳元模型(SATWE)进行计算分析。板—梁墙模型的性能介于上述两种模型之间。

建设部明文规定，重要的高层结构计算时，至少用两种不同的模型软件进行计算。本文可供设计人员进行高层设计时参考。

参考文献

[1]ISBN∶1511214597,建筑结构设计规范[S].

[2]GB 50011-2001,建筑抗震设计规范[S].

[3]黄本才.高层建筑结构计算与设计[M].上海:同济大学出版社,1998.

[4]杨秋红,韦锦兵.多高层结构计算软件选择初探[J].广西工学院学报,1999(4):39-40.

[5]张锡治,刘文彬.当前通用结构分析软件在建筑结构分析中的应用[A].第九届全国结构工程学术会议论文集[C].2000.

[6]谭俊清.高层建筑结构优化设计的研究与软件开发[D].西安:西安建筑科技大学(CNKI:CDMD:2.2001.003441),2001.