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)用研究

張新宇

摘要：隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)軟件被應(yīng)用于越來越多地領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)技術(shù)在應(yīng)用于諸多領(lǐng)域的過程中，計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的功能越來越突出，與此同時(shí)相關(guān)領(lǐng)域?qū)τ谟?jì)算機(jī)技術(shù)也提出了更高的功能要求與穩(wěn)定性要求，而嵌入式實(shí)時(shí)軟件能夠?qū)崟r(shí)對(duì)軟件故障進(jìn)行處理，進(jìn)一步簡化以及優(yōu)化計(jì)算機(jī)軟件計(jì)算，使計(jì)算機(jī)軟件運(yùn)行過程更加流暢，因此嵌入式實(shí)時(shí)軟件被越來越多地應(yīng)用于計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中。本文主要闡述了嵌入式實(shí)時(shí)軟件的影響因素有及特點(diǎn)，介紹了嵌入式實(shí)時(shí)軟件應(yīng)用在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的具體設(shè)計(jì)，并對(duì)嵌入式軟件未來發(fā)展前景進(jìn)行預(yù)測。

關(guān)鍵詞：嵌入式實(shí)時(shí)軟件;計(jì)算機(jī)軟件;應(yīng)用分析

近年來隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，嵌入式實(shí)時(shí)軟件技術(shù)在計(jì)算機(jī)軟件中的應(yīng)用比例越來越高，這主要基于嵌入式實(shí)時(shí)軟件系統(tǒng)相對(duì)其他系統(tǒng)的運(yùn)行而言更加可靠，且具備較強(qiáng)的實(shí)時(shí)性特點(diǎn)，但在設(shè)計(jì)和編寫嵌入式實(shí)時(shí)軟件系統(tǒng)的過程中，一旦嵌入式實(shí)時(shí)軟件中某處出現(xiàn)故障，那么嵌入式實(shí)時(shí)軟件整個(gè)系統(tǒng)都難以運(yùn)行下去，為此，在對(duì)嵌入式實(shí)時(shí)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中需要充分考慮設(shè)計(jì)的合理性，并在設(shè)計(jì)的過程中對(duì)相關(guān)設(shè)計(jì)時(shí)間與設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)進(jìn)行驗(yàn)證，從而提升嵌入式系統(tǒng)的實(shí)用性與穩(wěn)定性。

一、嵌入式實(shí)時(shí)軟件影響因素及特點(diǎn)

（一）嵌入式實(shí)時(shí)軟件主要影響因素

在嵌入式實(shí)時(shí)軟件開發(fā)過程中，嵌入式實(shí)時(shí)軟件開發(fā)系統(tǒng)受到時(shí)間、工作環(huán)境以及時(shí)限等因素的影響較大。嵌入式實(shí)時(shí)軟件系統(tǒng)受到時(shí)間因素的影響較大主要表現(xiàn)在以下兩方面，一方面，在對(duì)運(yùn)行資源進(jìn)行管理的過程中，任務(wù)時(shí)間分配尤為重要，各項(xiàng)任務(wù)需要在分配的時(shí)間內(nèi)完成;另一方面，在嵌入式實(shí)時(shí)軟件的運(yùn)行過程中，一旦在時(shí)間出現(xiàn)問題則會(huì)導(dǎo)致整個(gè)嵌入式實(shí)時(shí)軟件系統(tǒng)運(yùn)行陷入混亂之中，因此嵌入式實(shí)時(shí)軟件的開發(fā)時(shí)間影響非常大。工作環(huán)境對(duì)于嵌入式實(shí)時(shí)軟件的運(yùn)行也具有重要影響，主要表現(xiàn)在嵌入式軟件運(yùn)行過程中只有在工作環(huán)境較為穩(wěn)定安全的情況下才能夠良好運(yùn)行。時(shí)限對(duì)于嵌入式實(shí)時(shí)軟件的影響在不同情況下是不同的，嵌入式軟件的時(shí)限分為三種類型，十分嚴(yán)格時(shí)限、比較嚴(yán)格實(shí)現(xiàn)以及寬松時(shí)限，總的來說，時(shí)限越寬松則任務(wù)超出時(shí)限未完成所引起的后果越小。

（二）嵌入式實(shí)時(shí)軟件的特點(diǎn)

嵌入式實(shí)時(shí)軟件與普通軟件不同表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先嵌入式軟件需要依附于普通軟件才能夠開發(fā)使用，嵌入式軟件本身并不具備獨(dú)立開發(fā)和使用的功能;其次，同一個(gè)軟件在應(yīng)用過程中能夠使用多個(gè)嵌入式實(shí)時(shí)軟件，通過嵌入式軟件能夠極大豐富計(jì)算機(jī)軟件的功能，除此之外，嵌入式實(shí)時(shí)軟件相對(duì)普通軟件而言，修改較為便利，在優(yōu)化和調(diào)整嵌入式實(shí)時(shí)軟件的過程中對(duì)于用戶的影響比較小;再次，嵌入式實(shí)時(shí)軟件能夠?qū)崿F(xiàn)軟件與硬件兼容，為用戶使用計(jì)算機(jī)提供便利，同時(shí)，通過嵌入式實(shí)時(shí)軟件還能實(shí)現(xiàn)多個(gè)任務(wù)同時(shí)執(zhí)行與完成，幫助用戶提升處理任務(wù)的效率;最后，在軟件使用過程中加入嵌入式實(shí)時(shí)軟件能夠幫助提升整個(gè)軟件系統(tǒng)的質(zhì)量，完善軟件系統(tǒng)存在的不足之處，從而為用戶提供更好的使用體驗(yàn)。

二、嵌入式實(shí)時(shí)軟件應(yīng)用在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中設(shè)計(jì)

（一）設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件

在進(jìn)行嵌入式實(shí)時(shí)軟件設(shè)計(jì)的過程中，選擇和設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)南到y(tǒng)硬件是基礎(chǔ)。在進(jìn)行嵌入式實(shí)時(shí)軟件系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的過程中需要綜合考慮多方面的因素最終進(jìn)行選擇，一方面，隨著通信方式的多樣化發(fā)展，目前計(jì)算機(jī)通信方式包括了以太網(wǎng)、USB等通信方式，除此之外計(jì)算機(jī)在通信規(guī)格方面也具有一定的差異，為了使嵌入式實(shí)時(shí)軟件系統(tǒng)能夠得到更好地應(yīng)用，在選擇計(jì)算機(jī)硬件處理器的過程中，需要盡可能地選擇具備多種通信方式的處理器，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)嵌入式實(shí)時(shí)軟件系統(tǒng)進(jìn)行更好地控制;另一方面，在選擇硬件系統(tǒng)的過程中，還需要注重對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行快速實(shí)現(xiàn)事件突發(fā)訪問功能方面的考察，從而提升嵌入式實(shí)時(shí)軟件響應(yīng)的實(shí)時(shí)性。

（二）設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件

在對(duì)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，主要需要考慮以下幾個(gè)方面：首先需要注重對(duì)計(jì)算機(jī)軟件的模塊功能進(jìn)行設(shè)計(jì)，使嵌入式實(shí)時(shí)軟件系統(tǒng)能夠在計(jì)算機(jī)軟件模塊中發(fā)揮更大的作用，在增加計(jì)算機(jī)軟件功能的同時(shí)，提升計(jì)算機(jī)軟件的質(zhì)量;其次，需要重視對(duì)組建插口進(jìn)行設(shè)計(jì)，隨著計(jì)算機(jī)的使用和發(fā)展，計(jì)算機(jī)軟件用戶將對(duì)軟件使用及功能提出更多的要求，只有在對(duì)計(jì)算機(jī)軟件插口進(jìn)行充分重視才能夠在后續(xù)計(jì)算機(jī)軟件優(yōu)化升級(jí)的過程中接入相關(guān)功能或者信息插件，提升計(jì)算機(jī)軟件的使用感受，而在這些計(jì)算機(jī)軟件中應(yīng)用嵌入式實(shí)時(shí)軟件有助于提升計(jì)算機(jī)軟件的實(shí)時(shí)性與獨(dú)立性。

（三）程序?qū)崿F(xiàn)代碼

在對(duì)嵌入式實(shí)時(shí)軟件系統(tǒng)進(jìn)行硬件和軟件設(shè)計(jì)后，將進(jìn)入程序代碼編寫階段。而隨著計(jì)算機(jī)語言的發(fā)展，當(dāng)前在編寫嵌入式實(shí)時(shí)軟件的過程中更多地使用C語言以及C++等高級(jí)編程語言，相對(duì)其他計(jì)算機(jī)編程語言來說，高級(jí)編程語言具有廣泛性、通用性等特征，正是基于此，使用高級(jí)編程語言進(jìn)行代碼編程的嵌入式實(shí)時(shí)軟件系統(tǒng)后期更易于維護(hù)。

三、嵌入式實(shí)時(shí)軟件開發(fā)前景

隨著對(duì)嵌入式實(shí)時(shí)軟件開發(fā)的相關(guān)研究推動(dòng)，相關(guān)研究人員發(fā)現(xiàn)嵌入式實(shí)時(shí)軟件具有較強(qiáng)的實(shí)時(shí)性與交互性特征，能夠在一定程度上豐富被嵌入軟件的功能，并提升被嵌入軟件的質(zhì)量與穩(wěn)定性，但嵌入式實(shí)時(shí)軟件系統(tǒng)對(duì)于被嵌入軟件以及硬件設(shè)施具有極高的依賴性，因此相關(guān)軟件及硬件開發(fā)者在開發(fā)和測試軟件之初就需要針對(duì)嵌入式實(shí)時(shí)軟件的特征對(duì)軟件及硬件的結(jié)構(gòu)和插口進(jìn)行充分規(guī)劃，從而實(shí)現(xiàn)后續(xù)嵌入式實(shí)時(shí)軟件系統(tǒng)較好地應(yīng)用，除此之外，還需要注重對(duì)嵌入式實(shí)時(shí)軟件進(jìn)行后續(xù)的維護(hù)，防止嵌入式實(shí)時(shí)軟件出現(xiàn)故障，影響整個(gè)嵌入式實(shí)時(shí)軟件的使用。由于嵌入式實(shí)施軟件能夠在一定程度上解決軟件設(shè)計(jì)復(fù)雜的問題，幫助軟件提升其穩(wěn)定性與質(zhì)量，因此嵌入式實(shí)時(shí)軟件系統(tǒng)在未來將具備更加廣闊的發(fā)展前景。

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