组稿人联盟网
欢迎来到组稿人联盟网
客服电话:400-6735-660 客服在线时间:09:00~22:30(节假日不休息) 客服邮箱:dufu2614@126.com在线投稿:非工作时间点此在线提交您的稿件

计算机技术 嵌入式实时软件在计算机软件技术中的应用探求

时间:2019/7/8 12:20:26来源: 作者: 点击:

  摘要: 目前, 随着科学技术的不时开展, 使计算机技术日趋完善, 其现已成为人们日常工作、学习和生活中, 不可或缺的重要工具。软件作为计算机的中心, 其设计效率和质量, 直接关系到软件的运用, 经过嵌入式实时软件技术, 可以使计算机软件设计程度取得大幅度提升。基于此点, 本文首先对嵌入式实时软件技术的框架停止扼要引见, 进而剖析了嵌入式实时软件技术的特性, 在此根底上对计算机软件设计中的嵌入式实时软件技术停止阐述。

  关键词: 嵌入式实时软件; 计算机; 软件设计;

  1 嵌入式实时软件技术的框架

  1.1 构造化框架

  这是嵌入式实时软件中技术最为成熟的一种软件框架, 其较为常见的类型有两种, 一种是单任务, 另一种是多任务。前者最为突出的特性表现在如下几个方面:运转效率高、资源占用量少、整体构造简单、无需OS支持等等。固然单任务的优点较多, 但其缺乏之处也是显而易见的, 即在对任务停止处置的过程中, 任务与任务之间并不存在优先级, 而且也不能停止抢占, 即便有紧急任务, 也必需等候处置, 正因如此, 使得该软件框架只能在一些较为简单的嵌入式实时系统当中停止应用。后者是以任务作为最根本的单元, 任务之间的通讯由RTOS (实时系统) 提供, 多任务的软件框架如图1所示。

  在多任务框架中, 任务划分是设计的中心环节, 目前运用较为普遍的一种设计办法是DARTS (实时软件剖析) , 从实质的角度上讲, 这种设计办法是构造化框架在嵌入式软件设计中的扩展性应用, 详细是对任务关联性的剖析, 以时间特性作为主要根据, 将模块合理分配到相关的任务当中。由于任务处置模块之间的同步能够借助RTOS来完成, 所以经过多任务框架可以使计算机软件开发人员的工作效率取得大幅度提升, 并且设计出来的软件质量也会有所更高。

  1.2 构件化框架

  在构件化软件框架中, 构件是最为根本的组成单元, 借助中间件各个构件之间能够停止交互, 关于停止交互的构件而言, 只要接口定义为已知信息。从实质的角度上讲, 构件能够完成接口的有效别离, 单个构件对与本身相关的接口停止修正的过程中, 仅仅会对与接口存在交互的构件形成影响, 并不会对其它构件产生影响, 由此使得构件化框架具有十分高的扩展性。为在最短的时间内完成别离, 要对大量细节性的内容停止屏蔽, 这个屏蔽过程, 能够借助中间件来完成。在构件化软件框架中, 中间件是一个十分重要的组成局部, 具有总线的作用, 各种相关的构件模型, 均可经过相关规范集成到中间件上停止运用。在嵌入式实时软件中, 最为常用的构件化设计办法为CORBA, 它是由OMG组织制定的应用程序体系标准, 经过该办法可以完成DCE中的软件与硬件之间的无缝衔接。由于OMG是非盈利性组织, 从而使得CORBA成为公共框架, 它的构件模型接口含有输出效劳, 并且只要输出效劳, 由此使得构件化的软件框架可以不同软件灵敏交换的问题。

  2 嵌入式实时软件的技术特性

  关于嵌入式实时软件技术而言, 它的实质与普通的软件根本相似, 独一的差异在于实时性, 这一特征的存在使得嵌入式实时软件技术具有了与普通软件所不同的特性, 主要表现在如下几个方面:

  2.1 实时性

  这是嵌入式实时软件技术最为突出的一个特性, 也是其与普通软件之间存在的主要差异, 在软件设计开发中, 实时性十分重要, 特别是关于一些较为特殊的应用程序而言, 都对实时性有着十分高的请求。在构件化软件框架中, 需求在构件模型当中对实时属性停止有效的表示, 一方面接口的调用要满足实时性请求, 另一方面, 构件的剖析要提供实时属性的正确描绘, 据此可选择与实时性请求完整相符的构件, 从而使设计出来的软件具备实时性的特性。在计算机软件设计中, 并行与异步是需求重点处理的问题, 为到达实时性的请求, 简直一切的实时软件全部采用了并行与异步这两种最为根本的运转机制, 在最终的系统完成中, 需求思索各种算法对实时性可能产生的不同影响, 选取最适合的算法停止设计。

  2.2 多样性

  嵌入式实时软件并没有统一的方式, 根本上每一款嵌入式软件都是以定制的办法提供应用户, 由此使得嵌入式软件技术具备了多样性和定制性的特性, 为满足不同用户的个性化定制需求, 就必需不时进步软件过程技术。

  3 计算机软件设计中的嵌入式实时软件技术

  3.1 嵌入式实时软件技术的运用

  在计算机软件设计中, 嵌入式实时软件技术的应用主要表现在如下几个方面:

  3.1.1 对任务停止合理划分

  关于嵌入式的RTOS而言, 应用软件是层级最高的存在, 也是RTOS相关功用完成的前提和根底, 是不可或缺的中心局部, 它的重要性显而易见。在嵌入式RTOS中, 微内核能够提供诸多功用, 其中绝大多数功用都与任务有关, 如任务同步、任务通讯、任务管理域控制等等, 可将之视作为软件程序开发的根底平台, 而嵌入式实时软件技术将计算机软件以最为合理的方式, 划分为若干个彼此之间互相独立的任务, 由此能够使软件的设计过程得到进一步简化, 并且还能对软件与系统停止有效谐和, 从而使设计出来的软件能够在系统中稳定运转。在对计算机软件的并行任务停止详细划分时, 需求停止重点剖析的要素是程序的数据转换, 据此对数据的执行次第及并行转换加以肯定, 进而将单个或是多个数据转换划分为一个任务。在计算机应用程序当中, 数据与数据之间的通讯存在异步关系, 这个关系是设计人员在划分任务时需求着重思索的关键性要素之一, 详细可从如下两个方面停止对该要素停止思索。一是内部功用。可将计算机软件程序的并行任务细分为以下几种:周期性任务、应用控制任务、用户接口任务以及同步和异步任务等等。能够将某个事情的激活任务, 与激活该任务的相关功用交融到一同, 构成一个任务, 同时, 还可将一些关联水平较高的任务兼并到一同, 使其成为一个任务, 并由相同的事情对这些任务停止驱动, 这样便能够对计算机当中的软件资源停止共享, 由此可使软件设计流程得以简化, 有助于软件设计效率的提升。二是要对I/O接口功用予以思索, 正常状况下, 计算机中的软件程序多是以中缀或是轮询的方式对I/O事情停止驱动, 而在轮询的过程中, 会对CPU资源停止较多的占用, 这样一来, 可能会使计算机的运转速度被拖慢, 因而, 为满足软件的实时性请求, 可在软件设计中, 以中缀方式为主。

  3.1.2 肯定任务的组织方式

  经过嵌入式实时软件技术对计算机软件设计中的任务停止合理划分之后, 这些任务便会具有独立性的特性, 对独立任务的组织方式停止肯定的过程中, 逻辑与数据转换关系是需求优先思索的两个要素。嵌入式RTOS的应用程序普通都会保管在Flash和ROM, 为使RTOS的运转愈加稳定, 并发挥出本身的谐和作用, 便需求在软件设计时, 对规划停止优化, 在详细优化的过程中, 需求着重思索的要素是存储映像的规划问题, 当系统从物理地址中对相关的软件程序指令停止调取后, 嵌入式RTOS则会先行启动ROM, 并使ROM在物理地址上完成初始化, 采用这种任务组织方式, 能够使处置器调取向量的速度取得大幅度提升, 由此可可以使计算机系统的运转效率随之进步。

  3.2 调度实时性与时钟通讯

  在应用嵌入式实时软件技术停止应用程序设计时, 对相关任务的调度应采用优先级的办法, 这种做法能够使系统对关键性任务的响应时间有所减少。假如同一个优先级的任务数量较多, 可按任务的紧急水平, 提升其优先级的级数, 使最紧急的任务得到最先处置。时钟与任务之间的实时通讯是设计人员需求在设计过程中予以充沛思索的问题, 可应用嵌入式实时软件技术为每个任务设定只属于它的时钟效劳, 并借助信号和队列机制, 完成软件与任务的同步, 由此除了能够使软件的性能取得大幅度提升之外, 还能使任务的实时性得到保证。

  4 结论

  综上所述, 计算机软件的设计过程因详细的需求而异, 但无论需求如何, 都请求软件具有实时性的特性。故此, 设计人员可对嵌入式实时软件技术停止合理运用, 以此来进步计算机软件的整体设计程度。在将来一段时期, 应加大对嵌入式实时软件技术的研讨力度, 使其逐渐完善, 从而更好地为软件设计开发效劳。


如对职称晋升论文要求,如有疑问立即咨询本站客服,为您提供专业级服务

在线投稿