嵌入式软件开发模式与软件架构研究

甄鹏

摘 要：文章通过对嵌入式软件的开发模式和软件构架的构架进行升级方案的研究，以确保升级后的软件常见的保证软件的安全性，通过实际的软件的进行验证，实现嵌入式软件功能的稳定并保持系统平台上的安全、系统和易于维护。

关键词：嵌入式软件；开发模式与软件架构；系统安全

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）06-0064-01

信息社会的互联网在发展过程中面临着越来越复杂的问题，嵌入式软件在开发和架构过程中随着功能需求的加大，嵌入式软件也更加广泛地应用于各种设备上，这种广泛的应用对嵌入式软件操作和运行过程中的稳定性和安全性问题提出了更高的要求，然而受到当前技术水平的制约，在软件开发和研制的过程中还存在着较多的问题，它与其他的软件比如说桌面软件等存在着较大的差异，由于其技术还不够成熟，因此在开发和软件架构的过程仍旧是嵌入式软件需要进行解决的关键问题。

1 嵌入式软件开发开发和架构问题简述

首先，在软件的开发阶段，为了减少系统资源的过度消耗，嵌入式的软件在代码的制作过程中主要针对的是用户使用过程中的问题，其复用度比较低，这就导致了软件在实际使用过程中实现用户多项的应用要求时发生困难，这是在开发过程中必须要进行统筹的问题。

其次，嵌入式软件在具体的应用过程中通过与硬件驱动的接口进行对接操作，由于面对的对象硬件驱动等应用对象的差别比较大，在这个过程中不同的设备之间的差异需要嵌入式软件要有与之比较高的兼容性，这需要在软件的开发过程中对常见的的对接的硬件进行操作系统进行代码的编写。

在软件的使用过程中为了解决使用过程中软件本身存在的问题以及满足新的用户要求需要对软件进行升级扩展其功能，并且保证在使用过程中软件的工作效率和安全性，需要向被嵌入的操作系统进行代码的植入，这个问题降低了软件在使用过程中的效率问题，在研发过程中，这造成软件的开发周期延长和开发效率的降低。

2 开发模式和软件架构

嵌入式软件的开发模式与一般的桌面型软件的开发模式的开发过程存在着较大的差异，它首先表现在开发过程中，它首先要考虑到代码在不同接入的硬件系统的兼容性，同时需要在代码的编译过程中交叉编译，这些问题给软件的研发带来很多问题和要求，导致在软件的研发过程中，无法灵活地适应市场的变化随时发生调整。

利用多平台的研发条件以及套件式交付的方式能够最大限度上利用研发平台和实现资源的共享，有效提高产品的质量和减少研发的时间以适应市场的需求，降低研发成本，这是未来嵌入式软件研发的趋势。

在嵌入式软件的研发过程中，准备阶段包括获取开发套件和与开发环境集成，编码的阶段是一个利用终端模拟器进行反馈的系统，在这个过程中，工程师进行相关的应用程序的编写以及进行运行程序的编译，完成后进行初步的运行和调试，通过自动写入终端模拟器进行反馈，如果有缺陷则会重新进行缺陷的部分程序的重新编写。

集成调试的反馈建立在编码基础，调试正常的编码进行应用程序的归档，归档完成后进行集成的编译，并进行运行和调试，集成的编译通过编入目标系统完成试运行，并完成整个过程的试用报告，在运行过程中如果存在漏洞则会重新进入终端模拟器寻找发生漏洞的编码并进行漏洞的修复。

嵌入式软件在应用架构过程中分为三个层面：接入层、应用层和基础层。用户通常通过三种常见的方式进入软件构架实现多种功能的应用层面，电脑接入、手机接入和遥控接入进入用户的数据管理、节能优化、充值服务以及安全控制等应用层面，应用层面通过控制、采集以及通讯等手段实现对电子锁、电器、仪表等接入系统中的控制实现用户的所要求的功能。嵌入式软件系统结构图，如图1所示。

嵌入式软件的各个层面通过协调完成设备的预定功能，通过接入目标设备的接口以及各个设备之间的实现整个系统的运行。在接口层首先存在着接入的要求，这些要求是实现功能的预设。可以通过接入以及用户的功能要求进行具体的配置制定出符合特定要求的软件系统。

进行功能控制和管理的是内核层，这个层面主要进行任务的管理和分配调度，而其他的应用组件比如网络协议和数据库等可以通过存储实现复用以尽量减少软件的进行系统烧入的时间，同时用户可以根据自己的需求进行配置，这就使得软件的应用范围更加广阔。

设备的操作层中对硬件的功能进行封装，通过提供对各种操作系统的硬件功能提供统一的软件接口能够保证软件在烧入的过程中中成功移植的关键所在，这个过程实际上也是实现了硬件操作过程中代码的复用的过程。这种方式可以应用到其他的嵌入嵌入系统的开发利用中，针对不同的芯片进行对应的编码的编写并进行存放实现对不同系统中同一功能元件的代码复用。

3 嵌入式软件开发模式和架构中有关升级和升级的 效果评估

在软件的开发模式和软件架构过程中必须考虑的关键问题就是在后期用户使用过程中的软件升级问题，嵌入式的软件适用不同类型的设备，但是其自身并不存在升级的功能，因此在使用过程中出现的缺陷和漏洞系统无法进行修复，而且在使用过程中，用户会逐渐产生新的功能需求而这种需求在软件的开发和架构过程中往往是无法预期的，这就需要利用远端进行软件的升级。

目前市场上运用的方式需要在软件在开发和架构过程中就进行控制，远端接收到嵌入软件运行过程中的漏洞以及用户发送的升级要求，针对这些问题进行相关的代码的改写以及增加功能代码的写入，这个过程中主机实现了二进制的解析以及命令的下达，需要升级的软件所在的设备实现了与主机的通信并进行数据包的传送，通过数据的传送进行软件升级的准备以及进行必要的软件漏洞和缺陷地弥补等，目前主要通过多次的数据的传输来保证传输数据的完整，同时也对文件长度进行确定保证软件省局数据的准确。

4 结 语

嵌入式软件目前已经占据了较大的市场份额，但是过高的软件研发的经费阻碍了其研究发展的进程，随着市场对于嵌入式软件功能的需求的扩大以及软件质量要求的提高，这对软件的开发模式和软件架构方式的革新提出更高的要求，这要求在软件靠法过程中实现缩短产品的开发周期和成本，另外软件复用通过在计算机系统中进行控制来实现软件研发过程中的大规模应用问题，这对软件的研发成本的降低以及更好地满足用户更为复杂的功能要求具有非常重要的意义。因此，对于软件的开发模式和软件架构的问题的研究还需要进一步的投资和工程人员投入，以实现其大规模的应用。

参考文献：

[1] 吴慧婷，綦志勇.一种简单可靠的嵌入式软件升级方法[J].信息技术与 信息化，2015，（9）.

[2] 沈亮.嵌入式软件的测试方法与技术[J].数字技术与应用，2015，（11）.