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

文俊丁

【摘? ? 要】現(xiàn)如今，計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷的改革和應(yīng)用，計(jì)算機(jī)軟件在諸多領(lǐng)域得到了應(yīng)用，促進(jìn)了應(yīng)用領(lǐng)域的良好發(fā)展。計(jì)算機(jī)軟件的應(yīng)用質(zhì)量和設(shè)計(jì)的質(zhì)量有著緊密的聯(lián)系，在計(jì)算機(jī)軟件的設(shè)計(jì)過程中，將嵌入式實(shí)時(shí)軟件加以應(yīng)用就能提高軟件設(shè)計(jì)的質(zhì)量?；诖?，本文先就嵌入式實(shí)時(shí)軟件以及在計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中應(yīng)用的重要性加以闡述，然后就嵌入式實(shí)時(shí)軟件在計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中應(yīng)用的設(shè)計(jì)要點(diǎn)和開發(fā)程序進(jìn)行分析，最后探究計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中嵌入式實(shí)時(shí)軟件的應(yīng)用，希望能通過此次的理論研究，為嵌入式實(shí)時(shí)軟件的應(yīng)用及發(fā)展起到一定的促進(jìn)作用。

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

中圖分類號：G4? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2018.20.003

隨著二十一世紀(jì)信息化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，各種軟件設(shè)計(jì)思想層出不窮，從面向過程再到面向?qū)ο?，從自頂向下的設(shè)計(jì)過渡到自底向上的抽象，其間，嵌入式思想作為一顆新星正冉冉升起?？梢哉f，嵌入式系統(tǒng)無處不有，無所不在，就目前的發(fā)展前景來看，嵌入式面臨著巨大機(jī)遇的同時(shí)也迎接著各種挑戰(zhàn)。但毋庸置疑，嵌入式設(shè)計(jì)思想必將對計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)產(chǎn)生巨大的影響。

一、嵌入式實(shí)時(shí)軟件及其在計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中應(yīng)用的重要性

1.嵌入式實(shí)時(shí)軟件。嵌入式實(shí)時(shí)軟件是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)以及對系統(tǒng)功能可靠性等有嚴(yán)格要求的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，在當(dāng)前的社會(huì)發(fā)展中，人們對嵌入式實(shí)時(shí)軟件的應(yīng)用需求也在進(jìn)一步增加，這就使得嵌入式實(shí)時(shí)軟件的發(fā)展有著很大的潛力。嵌入式實(shí)時(shí)軟件主要是在獨(dú)立功能專用系統(tǒng)當(dāng)中進(jìn)行應(yīng)用的，能夠嵌入硬件開發(fā)工具軟件，從而就能發(fā)揮監(jiān)視以及管理等作用。比較簡單的嵌入式系統(tǒng)只有執(zhí)行單一功能的控制能力，提高嵌入式的軟件應(yīng)用的價(jià)值，就要把計(jì)算機(jī)技術(shù)和實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)能夠緊密的聯(lián)系起來，并建立和完善實(shí)時(shí)模型，通過遠(yuǎn)程調(diào)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件，就能為用戶提供豐富的設(shè)計(jì)服務(wù)。嵌入式實(shí)時(shí)軟件的應(yīng)用對計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理以及實(shí)時(shí)問題的處理能力比較突出，軟件設(shè)計(jì)的核心是嵌入式微處理器，它能將服務(wù)器在短時(shí)間內(nèi)完成用戶響應(yīng)等。

2.計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中嵌入式實(shí)時(shí)軟件應(yīng)用的重要性。計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)過程中，對嵌入式實(shí)時(shí)軟件的應(yīng)用發(fā)揮著積極作用，能夠有效保護(hù)計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存區(qū)的安全，從整體上提高計(jì)算機(jī)軟件的設(shè)計(jì)質(zhì)量，這樣就使得軟件的實(shí)時(shí)檢測效率能最大化，并能有效的進(jìn)行實(shí)時(shí)修補(bǔ)等，并能提高計(jì)算機(jī)軟件的運(yùn)行效率和流暢度，也能對計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存區(qū)起到良好的保護(hù)作用。計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)當(dāng)中嵌入式實(shí)時(shí)軟件的應(yīng)用，能夠?qū)τ?jì)算機(jī)軟件資源的優(yōu)化配置發(fā)揮積極作用，在軟件處理中斷作用的發(fā)揮方面也比較突出，能夠有效實(shí)現(xiàn)軟件系統(tǒng)應(yīng)用上下文切換的目標(biāo)，從整體上保障了軟件系統(tǒng)應(yīng)用的性能。另外，在實(shí)時(shí)軟件的應(yīng)用過程中，能夠?qū)⒂?jì)算機(jī)軟件的適用性得以提高。嵌入式實(shí)時(shí)軟件可把計(jì)算機(jī)軟硬件的功能進(jìn)行合用，這對軟件系統(tǒng)功能性就大大提高了，并能保障系統(tǒng)的適用性。計(jì)算機(jī)硬件功能使用的時(shí)候，嵌入式實(shí)時(shí)軟件對計(jì)算機(jī)微處理器就會(huì)充分的考慮，以及對計(jì)算機(jī)I/O端口硬件設(shè)置的功能能夠科學(xué)分配，這就能實(shí)現(xiàn)硬件功能的公共應(yīng)用。嵌入式實(shí)時(shí)軟件的應(yīng)用是對層次化設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用，這對軟件系統(tǒng)能運(yùn)行多項(xiàng)任務(wù)及共同處理等工作就發(fā)揮著積極作用，能夠有效地提高計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用效率。

二、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

1.應(yīng)用嵌入式實(shí)時(shí)軟件能夠劃分計(jì)算機(jī)軟件功能。在計(jì)算機(jī)嵌入式實(shí)時(shí)軟件的設(shè)計(jì)期間，所設(shè)定的內(nèi)容主要體現(xiàn)在應(yīng)用軟件的功能區(qū)域。通常情況下，在系統(tǒng)操作期間，各類應(yīng)用軟件的投入使用，會(huì)增加嵌入式實(shí)時(shí)軟件的運(yùn)行負(fù)擔(dān)，如果使用嵌入式實(shí)時(shí)軟件，就能夠?qū)⒂?jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部功能劃分開來，便于日后軟件設(shè)計(jì)工作順利實(shí)施。另外一方面，應(yīng)用嵌入式實(shí)時(shí)軟件之后，還能夠科學(xué)分析系統(tǒng)原有應(yīng)用程序的運(yùn)行狀況，同時(shí)將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部的各個(gè)相關(guān)性軟件之間的協(xié)調(diào)性功能進(jìn)行優(yōu)化，保障計(jì)算機(jī)用戶軟件系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

2.嵌入式實(shí)時(shí)軟件在計(jì)算機(jī)軟件組織和布局中的應(yīng)用。在進(jìn)行計(jì)算機(jī)嵌入式實(shí)時(shí)軟件的組織布局時(shí)，首先需要將系統(tǒng)數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲(chǔ)在FLASH以及ROM中，并確保計(jì)算機(jī)軟件能夠正常運(yùn)行。眾所周知，嵌入式實(shí)時(shí)軟件能實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)固有軟件的優(yōu)化目的，但是，該類優(yōu)化目的實(shí)現(xiàn)必須依賴于嵌入式實(shí)時(shí)軟件本身的組織和布局。在這一前提下，嵌入式軟件應(yīng)用的過程就是將程序的執(zhí)行命令及時(shí)調(diào)取到系統(tǒng)控制中心，通過系統(tǒng)控制中心下發(fā)至相對應(yīng)的軟件中執(zhí)行命令代碼，將ROM的實(shí)際運(yùn)行速度進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)軟件處理數(shù)據(jù)的時(shí)間縮短、效率提升目標(biāo)，最終為計(jì)算機(jī)運(yùn)行軟件的運(yùn)行穩(wěn)定性提供保障。

3.利于完成系統(tǒng)初始化。在計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用程序的運(yùn)行期間，嵌入式實(shí)時(shí)軟件能夠依照計(jì)算機(jī)軟件在應(yīng)用過程中的實(shí)際需求對執(zhí)行軟件實(shí)時(shí)進(jìn)行初始化代碼的編寫工作，繼而提升執(zhí)行軟件的運(yùn)作效率。與此同時(shí)，該類需求的滿足，也有利于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)核以及相關(guān)硬件的數(shù)據(jù)處理效率，最終達(dá)到系統(tǒng)初始化狀態(tài)目標(biāo)。換言之，通過嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)編寫完成的執(zhí)行系統(tǒng)初始化編碼工作結(jié)果，對于整個(gè)計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速率提升十分有利。

4.任務(wù)調(diào)節(jié)及應(yīng)用實(shí)時(shí)性環(huán)節(jié)。在計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中，嵌入式實(shí)時(shí)軟件運(yùn)用實(shí)時(shí)性分為兩種，一種是硬實(shí)時(shí)性，另一種是軟實(shí)時(shí)性。前者硬實(shí)時(shí)性要求在規(guī)定時(shí)間內(nèi)有效完成系統(tǒng)指令任務(wù)，而后者軟實(shí)時(shí)性則沒有這種硬性要求，可以允許系統(tǒng)任務(wù)超過一段時(shí)間完成。當(dāng)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)運(yùn)行處于繁忙狀態(tài)時(shí)，通過利用嵌入式實(shí)時(shí)軟件能夠?qū)崿F(xiàn)對任務(wù)緊急程度的自助分析判斷，從而明確軟件任務(wù)運(yùn)行順序。接著，其還會(huì)把任務(wù)有效劃分成多個(gè)獨(dú)立的小任務(wù)，這樣能夠幫助計(jì)算機(jī)軟件用戶協(xié)調(diào)處理好各個(gè)應(yīng)用軟件的實(shí)際運(yùn)行情況，最大程度降低任務(wù)的完成時(shí)間，提高用戶在計(jì)算機(jī)上的工作學(xué)習(xí)效率。

三、結(jié)語

隨著嵌入式實(shí)時(shí)軟件在計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中的廣泛應(yīng)用，無論是在開發(fā)速度還是軟件質(zhì)量上，亦或是在軟件系統(tǒng)功能上，都使計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)取得了很大的進(jìn)步。目前，由于互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的全面到來，嵌入式的發(fā)展空間和人才缺口都較大。我相信在未來的很長一段時(shí)間里，我們都將與嵌入式實(shí)時(shí)軟件相伴。

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