嵌入式實(shí)時(shí)軟件在計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

劉暢

【摘要】 隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)受到越來越多的關(guān)注，計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)工作也逐漸受到關(guān)注。計(jì)算機(jī)嵌入式實(shí)時(shí)軟件在計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中占據(jù)主導(dǎo)地位，對(duì)軟件設(shè)計(jì)具有決定性意義。因此，必須加大力度進(jìn)行嵌入式實(shí)時(shí)軟件在計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中應(yīng)用的研究工作，進(jìn)而完善軟件設(shè)計(jì)的質(zhì)量和性能。

【關(guān)鍵詞】 嵌入式實(shí)時(shí)軟件 計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì) 應(yīng)用

前言：計(jì)算機(jī)技術(shù)在人們生活中扮演越來越重要的角色，普遍應(yīng)用于社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域中。在實(shí)際的計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)過程中，嵌入式實(shí)時(shí)軟件具有不可代替的作用。嵌入式實(shí)時(shí)軟件能夠優(yōu)化軟件系統(tǒng)，完善軟件系統(tǒng)中的不足和缺陷，促進(jìn)軟件系統(tǒng)性能的提升。因此，必須充分提高對(duì)嵌入式實(shí)時(shí)軟件的重視程度，為計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的穩(wěn)定提供基礎(chǔ)。

一、軟件設(shè)計(jì)中嵌入式實(shí)時(shí)軟件的特點(diǎn)

計(jì)算機(jī)軟件的開發(fā)設(shè)計(jì)過程中，嵌入式實(shí)時(shí)軟件通常被用來預(yù)測(cè)指令執(zhí)行、動(dòng)態(tài)分配、、以及緩存機(jī)制等設(shè)計(jì)中，能夠有效的維護(hù)軟件設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性和可靠性，提高軟件處理功能。但是在嵌入式實(shí)時(shí)軟件的實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，包括對(duì)軟件和硬件兩個(gè)部分的設(shè)計(jì)工作：計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的行為以及運(yùn)作，需要應(yīng)用程序進(jìn)行實(shí)施控制，然后通過計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)對(duì)硬件互換以及程序的編程，進(jìn)行合理的控制安排。嵌入式微處理器作為嵌入式實(shí)時(shí)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心部分，應(yīng)當(dāng)具備實(shí)時(shí)支持多種任務(wù)的能力，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)具備保護(hù)存儲(chǔ)區(qū)的強(qiáng)大功能[1]。由于嵌入式實(shí)時(shí)軟件的模塊式結(jié)構(gòu)，非常便于軟件的修復(fù)以及檢測(cè)。此外，在嵌入式實(shí)時(shí)軟件的設(shè)計(jì)過程中，必須注重處理器結(jié)構(gòu)的擴(kuò)展功能的體現(xiàn)，合理設(shè)計(jì)低消耗的微處理器，進(jìn)而提升嵌入式軟件系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)方面，最終發(fā)揮自身巨大的作用價(jià)值。

二、嵌入式實(shí)時(shí)軟件在計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

1、劃分任務(wù)。應(yīng)用軟件部分作為嵌入式實(shí)時(shí)軟件的最高層，直接影響到軟件的功能。操作系統(tǒng)的應(yīng)用部分，是嵌入式實(shí)時(shí)軟件的主要任務(wù)，同時(shí)負(fù)責(zé)任務(wù)分配、以及資源管理等方面的內(nèi)容。嵌入式實(shí)時(shí)軟件工作任務(wù)的劃分，是計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)的最為基礎(chǔ)的部分，不僅提供了基礎(chǔ)性的服務(wù)平臺(tái)，同時(shí)對(duì)計(jì)算機(jī)軟件的系統(tǒng)進(jìn)行有序的規(guī)劃設(shè)計(jì)，確保一定的獨(dú)立性能。此外，嵌入式實(shí)時(shí)軟件能夠?qū)τ?jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中的應(yīng)用程序，做到科學(xué)合理的分析，特別強(qiáng)調(diào)的是注意與系統(tǒng)的協(xié)調(diào)功能，以及數(shù)據(jù)的分配轉(zhuǎn)換，保證順序正確有序。

2、組織和布局。嵌入式實(shí)時(shí)軟件的組織和布局，在軟件的開發(fā)設(shè)計(jì)過程中，對(duì)操作系統(tǒng)提出了更高的要求，保證Flash以及ROM中能夠存放系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息，最大化的保持系統(tǒng)的穩(wěn)定性能[2]。此外，計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中的各項(xiàng)組織得以優(yōu)化，必須依靠嵌入式實(shí)時(shí)軟件的組織和布局。主要是由于嵌入式實(shí)時(shí)軟件能夠調(diào)取程序命令，設(shè)計(jì)執(zhí)行代碼，將ROM的啟動(dòng)速度提升上來，在零地址存儲(chǔ)中端數(shù)據(jù)，進(jìn)而提升軟件的處理速度。

3、實(shí)時(shí)性控制與調(diào)度。在計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)過程中，嵌入式實(shí)時(shí)軟件的控制與調(diào)度，主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面，軟實(shí)時(shí)性和硬實(shí)時(shí)性。軟實(shí)時(shí)性是指計(jì)算機(jī)軟件執(zhí)行或者完成命令時(shí)，可以在一定的時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)延遲，而硬實(shí)時(shí)性指計(jì)算機(jī)軟件必須在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成指令。軟實(shí)時(shí)性和硬實(shí)時(shí)性合理搭配，互相配合，為計(jì)算機(jī)軟件工作效率的提高提供了有效的保障。而在調(diào)度方面，計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)采取的是優(yōu)先調(diào)度原則，如果任務(wù)過度，系統(tǒng)也會(huì)根據(jù)任務(wù)性能而提升優(yōu)先級(jí)別，保障計(jì)算機(jī)軟件操作的時(shí)效性。

4、時(shí)鐘服務(wù)。計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中加入時(shí)鐘服務(wù)，能夠進(jìn)一步控制軟件系統(tǒng)中的執(zhí)行命令。時(shí)鐘服務(wù)是在時(shí)鐘和任務(wù)相互間通信的基礎(chǔ)上建立起來的，嵌入式實(shí)時(shí)軟件能夠有效規(guī)范時(shí)鐘服務(wù)的設(shè)計(jì)。嵌入式實(shí)時(shí)軟件的時(shí)鐘服務(wù)設(shè)計(jì)，必須符合設(shè)計(jì)要求，明確時(shí)鐘服務(wù)執(zhí)行動(dòng)作以及執(zhí)行指令，為計(jì)算機(jī)軟件提供有效的時(shí)鐘服務(wù)。同時(shí)，嵌入式實(shí)時(shí)軟件在設(shè)計(jì)時(shí)鐘服務(wù)時(shí)，需要加強(qiáng)隊(duì)列、信號(hào)量等方面的重視程度，保持計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)與軟件的協(xié)調(diào)性和同步性。

5、系統(tǒng)初始化。利用嵌入式實(shí)時(shí)軟件能夠有效執(zhí)行軟件的初始化，根據(jù)計(jì)算機(jī)軟件的實(shí)際要求，對(duì)初始化代碼的編寫，進(jìn)而完成微內(nèi)核以及硬件的處理工作，最終實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的初始化目的[3]。計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)通過嵌入式實(shí)時(shí)軟件，利用相應(yīng)的指令，實(shí)現(xiàn)初始化。此外在加載實(shí)時(shí)軟件、以及處理器時(shí)，更加便于調(diào)度計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中的任務(wù)。軟件的初始化設(shè)計(jì)中運(yùn)用嵌入式實(shí)時(shí)軟件，加強(qiáng)質(zhì)量與性能方面的設(shè)計(jì)，最終完成系統(tǒng)的初始化任務(wù)。

三、總結(jié)

嵌入式實(shí)時(shí)軟件在計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中的科學(xué)運(yùn)用，能夠有效提升計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)的效率，因此必須加大對(duì)嵌入式實(shí)時(shí)軟件的重視程度。嵌入式實(shí)時(shí)軟件以其靈活性、可操作性極大程度的提高了計(jì)算機(jī)的性能，使計(jì)算機(jī)操作越發(fā)快捷方便，進(jìn)而提高計(jì)算機(jī)軟件的設(shè)計(jì)質(zhì)量，最終推動(dòng)計(jì)算機(jī)事業(yè)的向前發(fā)展。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]宮婷.計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中嵌入式實(shí)時(shí)軟件的應(yīng)用探究[J].中國(guó)外資月刊， 2014（23）：280-280.

[2]劉犁.嵌入式實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)接口通信的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].中國(guó)新通信，2015（05）：68-68.

[3]肖鵬.計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中嵌入式實(shí)時(shí)軟件的運(yùn)用分析[J].無線互聯(lián)科技，2015，（14）：63-64.