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知识路径： > 嵌入式系统软件基础知识 > 嵌入式系统程序设计 > 嵌入式软件开发过程 > 嵌入式软件设计 > 特性设计技术 >
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相关知识点：8个
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嵌入式应用通常都有实时性的要求，即系统部分功能需要满足时间的限制。根据系统对时间的要求不同，可分为软实时要求和硬实时要求。对于软实时要求的系统，希望系统运行越快越好，不局限于特定任务在多长时间完成。对于硬实时系统，则有明确的任务执行时限的要求，如果系统运行不能满足该要求，则必须采取处理措施。
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通常情况下，嵌入式系统对于硬实时和软实时都有要求，是两者的结合。在进行软件实时性设计时，需要考虑如下几个方面因素：
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（1）通过合理划分实时单元和分时单元，提高系统的实时性能。例如，对于信号处理系统，对于信号的翻译、解释、转移、传递和应答是实时单元，通常要放到实时任务中处理。而对于运行过程中信息输出或故障信息记录，可以是分时单元，可以利用操作系统数据通信机制传递信息，或直接采用共享内存方式传递数据，由分时任务或系统后台任务进行数据处理。
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（2）合理划分系统中的实时任务，提高系统运行效率、实时性和吞吐量。任务是实时系统运行的调度单元，具体管理系统中的各类资源，可以使用或等待CPU、存储空间或I/O设备等。任务彼此之间按照系统的调度策略执行，对于没有操作系统的系统，需自行编写调度算法。通常，任务与函数形式差异不大，但有确定的任务入口点、私有数据区、以及主体结构，表现为循环体或明确的中止状态（任务没有返回值）。任务划分粗细程度，对系统影响较大，划分过细则会引起任务频繁切换，如果划分不彻底，又会造成原本可并行的操作只能串行开展。为了达到效率和吞吐量之间的平衡与折衷，应遵循一定的任务分解规则（假设下述任务的发生都依赖于唯一的触发条件，如果两个任务能够满足下面的条件之一，则可以将其合理地分开）：
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.时间：两个任务所依赖的周期条件具有不同的频率和时间段。
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.异步性：两个任务所依赖的条件没有相互的时间关系。
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.优先级：两个任务所依赖的条件需要有不同的优先级。
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.清晰性／可维护性：两个任务可以在功能上或逻辑上相互分开。
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同时，在设计过程中尽量减少模块（任务）之间的数据通信，特别是控制耦合（即一个任务可控制另一个任务的执行流程或功能），如果必须出现，应采取相应措施（如，任务间通信）实现彼此之间的同步或互斥，以避免可能引起的临界资源冲突，防止死锁现象出现。
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（3）在程序设计上采取措施，提高程序执行效率。比较常用的优化手段有：系统关中断／关调度范围尽可能最小化，采用简短的中断服务程序，循环体工作量最小化，将频繁使用的变量设置为寄存器变量，采用经典高效的算法（如查找、排序）等。
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