2011計(jì)算機(jī)考研之軟件與硬件的邏輯等價(jià)性_跨考網(wǎng)

?軟件與硬件的邏輯等價(jià)性
　　　
　　隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展和軟件硬化的趨勢(shì)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟、硬件界限已經(jīng)變得模糊了。因?yàn)槿魏尾僮骺梢杂绍浖?lái)實(shí)現(xiàn)，也可以由硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)；任何指令的執(zhí)行可以由硬件完成，也可以由軟件來(lái)完成。對(duì)于某一功能采用硬件方案還是軟件方案，取決于器件價(jià)格、速度、可靠性、存儲(chǔ)容量、變更周期等因素。

　　當(dāng)研制一臺(tái)計(jì)算機(jī)的時(shí)候，設(shè)計(jì)者必須明確分配每一級(jí)的任務(wù)，確定哪些情況使用硬件，哪些情況使用軟件，而硬件始終放在最低級(jí)。

　　就目前而言，一些計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)是，把原來(lái)明顯地在一般機(jī)器級(jí)通過(guò)編制程序?qū)崿F(xiàn)的操作，如整數(shù)乘除法指令、浮點(diǎn)運(yùn)算指令、處理字符串指令等等，改為直接由硬件完成。

　　總之，隨著大規(guī)模集成電路和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展，實(shí)體硬件機(jī)的功能范圍不斷在擴(kuò)大。第一級(jí)和第二級(jí)的邊界范圍，要向第三級(jí)乃至更高級(jí)擴(kuò)展。這是因?yàn)槿萘看?、價(jià)格低、體積小、可以改寫(xiě)的只讀存儲(chǔ)器提供了軟件固化的良好物質(zhì)手段?，F(xiàn)在已經(jīng)可以把許多復(fù)雜的、常用的程序制作成所謂固件。就它的功能來(lái)說(shuō)，是軟件；但從形態(tài)來(lái)說(shuō)，又是硬件。其次，目前在一片硅單晶芯片上制作復(fù)雜的邏輯電路已經(jīng)是實(shí)際可行的，這就為擴(kuò)大指令的功能提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，因此本來(lái)通過(guò)軟件手段來(lái)實(shí)現(xiàn)的某種功能，現(xiàn)在可以通過(guò)硬件來(lái)直接解釋執(zhí)行。進(jìn)一步的發(fā)展，就是設(shè)計(jì)所謂面向高級(jí)語(yǔ)言的計(jì)算機(jī)。這樣的計(jì)算機(jī)，可以通過(guò)硬件直接解釋執(zhí)行高級(jí)語(yǔ)言的語(yǔ)句而不需要先經(jīng)過(guò)編譯程序的處理。傳統(tǒng)的軟件部分，今后完全有可能“固化”甚至“硬化”。