嵌入式軟件在計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)過程中的運(yùn)用分析

梁利亭

摘要：在本研究中針對嵌入式軟件具有實(shí)時(shí)處理、專業(yè)性的特點(diǎn)，目前在計(jì)算機(jī)軟件中已實(shí)現(xiàn)了廣泛應(yīng)用，將直接影響計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)質(zhì)量。在本研究中，針對嵌入式軟件在計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)能夠通過理論分析的方式，分析計(jì)算機(jī)軟件采用嵌入式設(shè)計(jì)的具體運(yùn)用和原理，并將其作為參考依據(jù)詳細(xì)闡述基于嵌入式軟件在計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)設(shè)計(jì)過程中的注意事項(xiàng)，進(jìn)一步能夠?qū)τ?jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)嵌入式軟件應(yīng)用進(jìn)行深入探討，能夠?yàn)橛嘘P(guān)工作人員提供經(jīng)驗(yàn)借鑒。

關(guān)鍵詞：嵌入式;軟件;計(jì)算機(jī);軟件;開發(fā)

中圖分類號：TP393

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）04-0204-03

收稿日期：2019-10-15

在設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)軟件過程中，通過借助嵌入式軟件能夠簡化軟件設(shè)計(jì)流程，提高最終軟件設(shè)計(jì)效率，對于軟件設(shè)計(jì)人員來說具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。在本研究中針對計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)應(yīng)用以及嵌入式軟件在計(jì)算機(jī)軟件的具體應(yīng)用分析，能夠著重分析嵌入式軟件應(yīng)用與計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)的具體運(yùn)用過程。

1 計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中嵌入式軟件應(yīng)用分析

從嵌入式軟件功能來看，其主要基于計(jì)算機(jī)為前提開展的軟硬件可剪裁，具備較強(qiáng)的可靠性，且對系統(tǒng)功能成本體積，有較強(qiáng)要求的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，近年來隨著技術(shù)的發(fā)展，能夠進(jìn)一步推進(jìn)現(xiàn)代化發(fā)展，當(dāng)前計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為我們?nèi)粘Ｉ畹谋匦杵罚诤芏囝I(lǐng)域中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)軟件廣泛應(yīng)用，因此嵌入式軟件具有較廣適用范圍，以及良好的穩(wěn)定性，操作比較便捷，成本較低，已經(jīng)受到了很多行業(yè)內(nèi)人士的肯定，事實(shí)上在計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)用嵌入式軟件可提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量，彌補(bǔ)軟件存在的缺陷，從一定程度上能夠滿足軟件設(shè)計(jì)者對于部分計(jì)算機(jī)軟件的設(shè)計(jì)需求，同時(shí)也能夠確保在嵌入式軟件應(yīng)用于軟計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中，能夠充分發(fā)揮效用。從嵌入式軟件特點(diǎn)來分析，在開發(fā)嵌入式軟件時(shí)需要對軟件的運(yùn)行環(huán)境，時(shí)間，自身質(zhì)量進(jìn)行綜合分析，其中對于嵌入式軟件來說時(shí)間是其關(guān)鍵，只有充分利用時(shí)間才能夠?qū)崿F(xiàn)對軟件任務(wù)的合理分配，在具體運(yùn)行過程中一旦出現(xiàn)現(xiàn)質(zhì)量問題，將影響整體電腦硬件設(shè)備的操作，一般來說，嵌入式軟件其運(yùn)行環(huán)境是整體軟件開發(fā)的重要條件，具備安全性、便捷性的運(yùn)行環(huán)境，才能夠確保嵌入式軟件實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)行，軟件自身的可靠性也是嵌入式軟件開發(fā)的關(guān)鍵，只有強(qiáng)化軟件質(zhì)量才能夠降低系統(tǒng)在運(yùn)行中出現(xiàn)改故障的概率。除此之外，嵌入式軟件從組成上可將其分為4個部分，即驅(qū)動、硬件、應(yīng)用操作層，一定程度上來看，這也是嵌入式軟件開發(fā)的關(guān)鍵，在開發(fā)計(jì)算機(jī)軟件時(shí)需要依據(jù)開發(fā)目

的現(xiàn)狀，能夠?qū)ο鄳?yīng)的嵌入式軟件提出合理選擇。

從嵌入式軟件在計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)的重要性上來看，通常在嵌入式軟件選擇過程中應(yīng)當(dāng)遵循計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)理念，同時(shí)還需要滿足各方面要求，包括時(shí)間、資金等，通過嵌入式軟件設(shè)計(jì)功能管理功能夠?qū)﹄娔X軟件、硬件在設(shè)計(jì)上可滿足相應(yīng)要求，在計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)時(shí)采用嵌入式軟件的方式能夠使其與計(jì)算機(jī)軟硬件實(shí)現(xiàn)高效配合，控制其他軟件性能，進(jìn)-步確保其他軟件應(yīng)用程序開發(fā)更加便捷，同時(shí)在計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)過程中合理運(yùn)用嵌入式軟件，可以提升軟件運(yùn)行安全性穩(wěn)定性，進(jìn)一步提高用戶在使用過程中的滿意度。

2 在計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中嵌入式軟件的運(yùn)用原理分析

嵌入式軟件相比計(jì)算機(jī)軟件來說有一定差異，在將嵌入式軟件應(yīng)用于計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)，兩者在運(yùn)行原理上存在一定差別，主要是由于嵌入式軟件在計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中使用時(shí)可在動態(tài)分配，指令預(yù)測，緩存機(jī)制等方面形成良好的促進(jìn)作用，在改變原有計(jì)算機(jī)軟件操作的過程中，也強(qiáng)化了軟件在設(shè)計(jì)上的安全性和應(yīng)用性能，雖然相比普通的系統(tǒng)來說嵌入式軟件和計(jì)算機(jī)軟件兩者存在較大差別，然而在設(shè)計(jì)過程中兩者均需要考量軟硬件設(shè)施，其中軟件包含應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)的編程，硬件方面包括儲存微處理器，I/O端口。在設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)軟件時(shí)應(yīng)當(dāng)由計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序?qū)φ麄€系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)作，控制，操作系統(tǒng)還需要對應(yīng)用程序硬件進(jìn)行實(shí)現(xiàn)編程有效控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)硬件的交互性。此外在嵌入式微處理器設(shè)計(jì)時(shí)，實(shí)際上也是該軟件的設(shè)計(jì)關(guān)鍵，當(dāng)前目前很多嵌入式軟件設(shè)計(jì)過程中大多采用的處理器為atgIrm9200，而在設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)軟件過程中是計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，其質(zhì)量將直接影響最終軟件在計(jì)算機(jī)運(yùn)行中的安全性，通用性等。

3 嵌入式軟件應(yīng)用于計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)的具體過程

在計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)過程中，運(yùn)用嵌入式軟件可顯著提升軟件設(shè)計(jì)效率，同時(shí)還會簡化計(jì)算機(jī)的軟件開發(fā)流程，相對普通.系統(tǒng)來說在開發(fā)嵌入式軟件是不需要為其提供專用開發(fā)環(huán)境。然而在嵌入式軟件開發(fā)過程中，計(jì)算機(jī)軟件需要具備交叉開發(fā)，相對來看計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)開發(fā)過程是比較簡單的，具體流程為需要綜合分析系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)要求，能夠結(jié)合軟件的設(shè)計(jì)需求，進(jìn)而對計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和程序代碼編寫，第三進(jìn)行軟件的測試，進(jìn)一步分析測試結(jié)果，對目前軟件在測試中存在的問題進(jìn)行完善，相比之下，相比之下，嵌入式軟件在開發(fā)和設(shè)計(jì)上流程比較簡單，可為計(jì)算機(jī)軟件運(yùn)行提供安全保障，然而在計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)時(shí)還需要考慮軟件格式化，數(shù)據(jù)初始化等功能，確保其實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行?？傊谟?jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)時(shí)運(yùn)用嵌入式軟件，能夠使工作人員熟練掌握軟件開發(fā)過程中嵌入式軟件有關(guān)理論技能，防止由于出現(xiàn)人為失誤而導(dǎo)致故障，發(fā)生在計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中存在工作人員脫離硬件設(shè)備，進(jìn)而會降低軟件在設(shè)計(jì)中對硬件的依賴性影響，軟件系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)使用中的可靠性，實(shí)用性，因此在軟件設(shè)計(jì)過程中，盡可能防止出現(xiàn)硬軟件脫離，提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)嵌入式軟件在使用中的操作性。

4 計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中嵌入式軟件的有效運(yùn)用

在計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)過程中合理運(yùn)用嵌入式軟件，可能夠提升計(jì)算機(jī)軟件的和學(xué)科學(xué)性和操作性，也是一種高效的運(yùn)用方式。在本研究中針對在計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)過程中嵌入式軟件的步驟，進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)合理使用嵌入式軟件，并為其提供重要參考。

計(jì)算機(jī)軟件任務(wù)劃分。在開發(fā)計(jì)算機(jī)軟件程序過程中，嵌入式ROTss微內(nèi)核是其重要的基礎(chǔ)平臺，對于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來說能夠確保系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能實(shí)現(xiàn)，相比嵌入式ROTs微內(nèi)核結(jié)構(gòu)來說沒有直接聯(lián)系，在計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)時(shí)巧妙應(yīng)用嵌入式軟件，首先需要將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)任務(wù)簡化，同時(shí)在之后設(shè)計(jì)時(shí)還需要為系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)修正以及ROTs模型優(yōu)化提供重要的基礎(chǔ)。利用嵌入式軟件劃分系統(tǒng)軟件運(yùn)行任務(wù)過程中，首先需要針對軟件程序數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換進(jìn)行分析計(jì)算結(jié)合計(jì)算結(jié)果，進(jìn)一步 確定在執(zhí)行過程中信息的有效性，并且能夠以應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信關(guān)系作為參考依據(jù)，將不同數(shù)據(jù)并行轉(zhuǎn)化為單獨(dú)任務(wù)進(jìn)行有效劃分，針對數(shù)據(jù)異步關(guān)系，為便于使用主要涉及兩點(diǎn);首先系統(tǒng)內(nèi)部需要結(jié)合系統(tǒng)時(shí)間任務(wù)之間的緊密性進(jìn)行有效的任務(wù)劃分，比如對于某一事件激活任務(wù)，同時(shí)完成系統(tǒng)功能劃分，可將其作為同一任務(wù)或者有或同一事件驅(qū)動任務(wù)，同時(shí)也可以將兩者合并為同一個任務(wù)。其次，在現(xiàn)在計(jì)算機(jī)使用過程中應(yīng)當(dāng)針對I/0功能相對應(yīng)的設(shè)備控制，由程序應(yīng)用程序進(jìn)行輪巡，主要是由于在輪巡中會占用大量的設(shè)備資源，為確保設(shè)備實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)行滿足軟件應(yīng)用要求，目前會采用中斷驅(qū)動的方式來運(yùn)行。需要針對儲存音箱的布局進(jìn)行任務(wù)分析，能夠?qū)⑾到y(tǒng)任務(wù)劃分為單獨(dú)任務(wù)后需要進(jìn)行任務(wù)組織，在組織方式選擇過程中主要依賴于各任務(wù)之間的邏輯性，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換關(guān)系在任務(wù)管理中，組織功能是與嵌入式系統(tǒng)存在必然聯(lián)系，其中在操作過程中嵌入式系統(tǒng)存在一定的不完整性，因此需要與計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序駐留或?qū)⑵浔４嬖赗OM中，為確保操作系統(tǒng)能夠在后期實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行，在任務(wù)組織時(shí)還需要合理進(jìn)行計(jì)算分配優(yōu)化，針對計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)布局應(yīng)當(dāng)以系統(tǒng)儲存映像布局作為研究重點(diǎn)，完成系統(tǒng)加電后可以在物理零地址上設(shè)置執(zhí)行碼，通常嵌入式系統(tǒng)是由ROM來啟動的，在完成ROM初始化后位于嵌入式系統(tǒng)物理零地址，該地址會儲存于系統(tǒng)的中斷向量，這種運(yùn)行方式整體來看是比較簡單的，可顯著提升處理器在中斷向量調(diào)取上的速度。此外，還有分散載人法，這種組織方式具備任務(wù)調(diào)度以及應(yīng)用的實(shí)時(shí)性，在計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)過程中運(yùn)用嵌入式軟件，需要考慮嵌入式軟件本身的實(shí)時(shí)性，系統(tǒng)實(shí)時(shí)性主要分為軟、硬實(shí)時(shí)性，其中軟實(shí)時(shí)性要求在某一時(shí)間范圍內(nèi)能夠完成一 些任務(wù)，通常在某一范圍內(nèi)可適當(dāng)延遲時(shí)間，而對于硬件具有要求的情況下，必須實(shí)時(shí)完成任務(wù)，一旦超出該范圍將會導(dǎo)致出現(xiàn)惡劣后果，在調(diào)度方式上要求計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)可優(yōu)先搶占調(diào)度方式，這種方式主要包括微內(nèi)核，可根據(jù)任務(wù)緊急處理情況進(jìn)行任務(wù)安排，結(jié)合不同等級任務(wù)進(jìn)行有效劃分，在后期運(yùn)行過程中減少優(yōu)先任務(wù)響應(yīng)時(shí)間，這些任務(wù)與時(shí)間時(shí)鐘的兼容性，對于每一個計(jì)算機(jī)軟件，在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮時(shí)鐘服務(wù)問題，相比嵌入軟件來說也存在時(shí)鐘，我們可以用Lick進(jìn)行標(biāo)記，因此在計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)過程中運(yùn)用嵌入用嵌入式軟件，需要設(shè)置計(jì)算機(jī)軟件，使其能夠確保每個人物擁有相應(yīng)時(shí)鐘，便于后期進(jìn)行執(zhí)行動作任務(wù)的管理控制，很多嵌入軟件操作系統(tǒng)具有郵箱，隊(duì)列信號等機(jī)制，能夠確保系統(tǒng)任務(wù)和軟件資源實(shí)現(xiàn)通信同步。系統(tǒng)初始化，在計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)設(shè)計(jì)中運(yùn)用嵌入式軟件過程中，需要考慮系統(tǒng)初始化和執(zhí)行等相關(guān)問題，針對嵌入式系統(tǒng)微內(nèi)核底層硬件抽象層來說，該位置是系統(tǒng)初始化代碼編寫位置，可用于負(fù)責(zé)系統(tǒng)初始化和引導(dǎo)，相對計(jì)算機(jī)軟件來說，這種嵌入式軟件沒有設(shè)置blos功能，因此在軟件開發(fā)時(shí)通過方案設(shè)計(jì)進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)和引導(dǎo)代碼初始化設(shè)計(jì)，經(jīng)過一系列指令程序工作人員定義初始化儲存系統(tǒng)，初始化RAM變量等相關(guān)功能，通過直立轉(zhuǎn)移的方式加載嵌入式軟件，完成任務(wù)調(diào)動。

從其應(yīng)用原理上來看，在開發(fā)計(jì)算機(jī)軟件時(shí)嵌入式軟件主要用于實(shí)現(xiàn)CORBA模型，對于該模型在實(shí)踐過程中主要分為兩點(diǎn)，首先可通過計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)在特定計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)時(shí)，計(jì)算機(jī)技術(shù)能夠?qū)⑵浼傻骄幊淘O(shè)計(jì)中，顯著提升軟件開發(fā)能力。其次，通過設(shè)計(jì)和編程工作進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)CORBA模型，并顯著提升軟件設(shè)計(jì)效果，在具體開發(fā)過程中通常在計(jì)算機(jī)開發(fā)和其他軟件開發(fā)過程中應(yīng)用嵌入式軟件其流程基本是一致的，可分為以下5個部分：首先進(jìn)行需求分析，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，詳細(xì)分析，編程和測試，在項(xiàng)目初期階段需要結(jié)合市場收集的信息反饋，能夠?qū)?xiàng)目建議書進(jìn)行合理編制，分析其操作的可行性，依據(jù)項(xiàng)目任務(wù)書組建項(xiàng)目隊(duì)伍，在進(jìn)行項(xiàng)目規(guī)劃時(shí)需要結(jié)合軟件需求分析進(jìn)行探究，及時(shí)進(jìn)行評審，能夠有效控制，軟件設(shè)計(jì)分享，對計(jì)劃書進(jìn)行編制確保在計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)中嵌入式軟件應(yīng)用的合理性，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需要進(jìn)行評審結(jié)果分析，對軟硬件文檔進(jìn)行編制，當(dāng)結(jié)束軟件總體設(shè)計(jì)后需要完成代碼設(shè)計(jì)，按照流程能夠?qū)罄m(xù)工作進(jìn)行調(diào)試測試。在計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)過程中應(yīng)用嵌入式軟件需要結(jié)合軟件開發(fā)特點(diǎn)，選擇有效的開發(fā)工具，便于提升軟件開發(fā)質(zhì)量效率，比如在軟件需求時(shí)需要合理運(yùn)用ratlonal rose：;軟件，確保在分析時(shí)能夠遵循科學(xué)化和理性的原則，在軟件編程時(shí)運(yùn)用codewarrior軟件，為其提供正確的代碼組件，進(jìn)一步提升整體的編程效率。在具體設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)用嵌入式軟件還需要遵循兩個設(shè)計(jì)要點(diǎn)：首先軟件程序總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在初始設(shè)計(jì)階段工作人員需要注重軟硬件的有效結(jié)合，盡可能降低軟件對硬件程序本身的依賴性。其次，通過嵌入式軟件進(jìn)一步強(qiáng)化數(shù)據(jù)初始化格式化操作，確保在設(shè)計(jì)中計(jì)算機(jī)軟件具有一定的合理性，可有效使用嵌入式軟件，在設(shè)計(jì)過程中無須直接進(jìn)行硬件設(shè)備的控制，可提升軟件開發(fā)效率，減少設(shè)計(jì)過程中存在的漏洞或其他問題。

5 小結(jié)

綜上來看，在計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)過程中，運(yùn)用嵌入式軟件采取分層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方式，能夠顯著提升計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)靈活性，簡化設(shè)計(jì)流程，該方法值得廣泛推薦運(yùn)用。在本研究中能夠，從嵌入式軟件角度出發(fā)，闡述在計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)過程中嵌入式軟件的應(yīng)用原理，針對計(jì)算機(jī)在軟件設(shè)計(jì)中可以采用嵌入式軟件進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)開發(fā)，計(jì)算機(jī)軟件需要進(jìn)行有效任務(wù)劃分，儲存映像布局，任務(wù)組織且具有一定的實(shí)時(shí)性，在系統(tǒng)初始化，中間通信等多個角度闡述了在計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中運(yùn)用嵌入式軟件的意義。

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[通聯(lián)編輯：唐一東]