2011計算機考研之軟件與硬件的邏輯等價性_跨考網(wǎng)

?軟件與硬件的邏輯等價性
　　　
　　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，計算機系統(tǒng)軟、硬件界限已經(jīng)變得模糊了。因為任何操作可以由軟件來實現(xiàn)，也可以由硬件來實現(xiàn)；任何指令的執(zhí)行可以由硬件完成，也可以由軟件來完成。對于某一功能采用硬件方案還是軟件方案，取決于器件價格、速度、可靠性、存儲容量、變更周期等因素。

　　當研制一臺計算機的時候，設(shè)計者必須明確分配每一級的任務，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。

　　就目前而言，一些計算機的特點是，把原來明顯地在一般機器級通過編制程序?qū)崿F(xiàn)的操作，如整數(shù)乘除法指令、浮點運算指令、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)模集成電路和計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展，實體硬件機的功能范圍不斷在擴大。第一級和第二級的邊界范圍，要向第三級乃至更高級擴展。這是因為容量大、價格低、體積小、可以改寫的只讀存儲器提供了軟件固化的良好物質(zhì)手段?，F(xiàn)在已經(jīng)可以把許多復雜的、常用的程序制作成所謂固件。就它的功能來說，是軟件；但從形態(tài)來說，又是硬件。其次，目前在一片硅單晶芯片上制作復雜的邏輯電路已經(jīng)是實際可行的，這就為擴大指令的功能提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，因此本來通過軟件手段來實現(xiàn)的某種功能，現(xiàn)在可以通過硬件來直接解釋執(zhí)行。進一步的發(fā)展，就是設(shè)計所謂面向高級語言的計算機。這樣的計算機，可以通過硬件直接解釋執(zhí)行高級語言的語句而不需要先經(jīng)過編譯程序的處理。傳統(tǒng)的軟件部分，今后完全有可能“固化”甚至“硬化”。