计算机软件设计中嵌入式实时软件应用

张莹

摘要：随着现代化科学技术的快速发展，计算机已然成为人们生产生活不可或缺的组成部分。在计算机的软件设计中，嵌入式实时软件已经成为重要工具。并且在具体的应用过程中，对计算机的故障处理、简化计算机软件设计流程、提高计算机软件系统质量作用十分显著。本次对嵌入式实时软件在计算机软件当中的应用做出探究，分析设计要点与实际应用。

关键词：计算机软件；嵌入式；实时软件；运用效果

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）30-0076-03

随着计算机的应用范围逐渐得到拓展，计算机软件的设计也呈现出开放化的状态。而在计算机软件的整体设计环节当中，嵌入式实时软件的应用，能够发挥出良好的优势，增强计算机软件的稳定性，为整个软件设计环节提供保障。

1 嵌入式实时软件在计算机软件设计中应用概况

对嵌入式实时软件在计算机软件设计当中的应用，概况分析主要包括应用原理、应用特点以及应用前景。

1） 应用原理

嵌入式实时软件被应用在计算机软件设计当中，其基本原理主要是将实时处理技术与计算机科学技术进行全面融合，进而构建CORBA模型[1]。与此同时，在计算机软件设计的远程调用环节，能够通过嵌入式的实时软件实现更多的设计服务，进而对整个设计环节进行优化，增强计算机软件设计的系统独立性要求。

2） 应用特点

对嵌入式实时软件应用特点分析，将其具体运用到计算机软件的预测指令执行、动态分配、缓存机制等相关的设计环节当中，增强整个计算机软件的协调处理能力，保证处理科学性与处理实时性的基本目标得以实现。在嵌入式实时软件的本质结构上分，包括软件与硬件两个部分。软件的正常运行，主要是通过应用程序进行控制，结合计算机的操作实现程序的编写，进而做到软件与硬件之间的交互。嵌入式微处理器是整个实时软件的核心，能够支撑软件系统多任务执行与操作，具有较强的交互功能与存储区的保护功能。并且嵌入式实时软件处于一种模块化的结构形态，便于维护与处理，具备良好的拓展性。可见，嵌入式实时软件在计算机软件设计中的应用，能够表现出良好的设计特点。

3） 应用前景

由于嵌入式实时软件在计算机软件的开发过程中具有很强的便利性和高效性，并且这一软件能够在很多计算机软件的设计中得到应用，即这一软件的设计领域很广。因此具有极高的使用价值，这也意味着嵌入式实时软件具有极高的开发前景和应用前景。除此之外，嵌入式实时软件具备较强的灵活性特点，能够表现出环境层面的良好交互能力。该技术在计算机软件设计方面的应用，已经逐渐取得良好的发展效果，并且凭借着良好的自身拓展功能，逐渐在合理规划的基础之上，增强硬件规划与软件方面的灵活性因素，使得嵌入式实时软件的价值得以突显。综上所述，在计算机软件设计的过程中，嵌入式实时软件能够促进企业软件开发的效率，具备较强的社会效益与经济效益。

2 嵌入式实时软件的设计要点与开发流程

嵌入式实时软件的设计与开发流程明确，是优化计算机软件设计的关键环节。设计要点，主要是针对计算机软件开发的各个环节进行处理，对嵌入式实时软件的应用各个关键点进行控制，旨在对各个环节实现优化。开发流程，则需要依据开发顺序，实现具体应用环节的有效控制。

2.1设计要点

嵌入式实时软件在计算机软件设计当中的应用，需要明确具体的设计要点，进而保证应用的规范性与准确性，增强计算机软件设计的能力。涉及的设计要点主要表现在以下几个方面：

1） 计算机软件设计的过程中，需要基于一定需求的基础之上展开设计与分析，进而使得计算机软件的设计能够符合相关标准及要求。同时，嵌入式实时软件作为软件设计的重要工具，在计算机软件设计之前需要对嵌入式实时软件需求进行解析。

2） 明确需求之后，对计算机软件设计系统进行设计，并将应用程序代码进行编写。

3） 计算机软件的设计人员充分发挥出主观能动性，对计算机性能进行完善与优化。在这一过程中，嵌入式实时软件能够增强系统流畅性，使得软件的开发流程得到全面优化，增强软件设计的效率与可靠性。

计算机软件设计是一项系统性的工程，嵌入式实时软件作为计算机软件设计的关键性工具，准确地把握设计要点，在充分保障计算机软件设计实现的同时，能够发挥出内在价值与优势。

2.2开发流程

开发流程是计算机软件设计的核心所在，良好的开发流程掌握对软件设计的正确性作用显著。结合实际软件设计状况，应该尽量的避免人为设计所出现的失误状况。例如，对计算机软件设计中的结构设计，软件设计人员应该注意将计算机硬件结构与软件设计进行分离，降低计算机软件设计对硬件方面的依赖性，在缓解这一现象之后，为计算机软件设计的实效性提供基础保障。在另一个角度分析，嵌入式软件在计算机软件设计当中的应用，有助于格式化的数据结构与初始化的软件数据得以实现。遵循开发流程实现的软件设计，在软件操作过程中，可直接对软件资源以及硬件设备进行操作，增强计算机软件设计的实效性。由此可知，计算机的开发流程决定着整个计算机软件的设计状况，良好的开发流程能够增强软件的设计功能。

3 计算机软件设计中嵌入式实时软件具体应用

作为计算机软件设计当中的关键性工具，在具体应用的过程中，主要表现在划分任务、任务组织及存储布局、应用实时与任务调度、任务与时钟间通信以及系统初始化等多方面。嵌入式实时软件的作用及效果已经得到充分明确，对计算机软件设计的作用显著，下面对具体应用做出探究，旨在为嵌入式实时软件的应用广泛性奠定基础。

3.1 划分任务方面的应用

应用软件作为嵌入式系统的最高层，在整个系统功能当中具有重要的作用。在计算机操作系统当中，任务管理、任务控制、任务之间的互相通信环节的实现都需要依据嵌入式的微处理器内核得以实现[2]。在这一基础之上，计算机软件设计应用程序的基础平台则是嵌入式的微内核。嵌入式实时软件为主导设计工具，需要将各个计算机系统划分为不同的处理环节，通过独立任务的形态，对系统运行进行全面协调，在系统优化的基础之上使得简化目标得以实现。划分任务方面的应用，对应用程序数据转换实现深入的分析，最终按照数据并行转换与执行的顺序，以此作为标准实现对任务的转换与归类。当然，嵌入式实时软件工具的应用，应该充分注重两个方面的基本内容：

一方面，计算机软件系统的内部功能。对计算机软件的内部并行任务进行划分处理，具体分为周期任务、异步任务以及同步任务、应用控制任务、用户接口任务，通过多任务模式的划分，使得软件各个协同的功能能够健全与完善。将同一时间段完成系统功能与时间激活任务的事件进行激活，发挥出整合效用。在整合成一个独立的任务之后，进而发挥出任务驱动的基本目标，最终满足对计算机实现的资源共享。

另一方面，充分运用应用程序轮询与中断的方式，验证计算机软件系统的I/O事件驱动。该方式的处理要求，主要是计算机软件在运行的过程中，CPU资源会被应用程序所占用。通过轮询与重点方式进行操作处理与验证，根本目标是满足系统实时性与实用性方面的要求。

3.2 任务组织与存储布局应用

嵌入式实时软件完成对任务的划分之后，需要对任务进行组织管理。当然，在任务组织的过程中，受到数据转换关系以及任务相互之间的逻辑因素的影响。主要表现在操作系统对任务组织与管理功能方面的限制。对于嵌入式的实时软件而言，其任务组织以及管理功能的实现，主要是在ROM以及FLASH上得以保存[3]。对计算机的软件系统进行优化，确保整个计算机软件的协调运作与发展。

软件设计过程的存储器设计是关键，存储映像的合理布局是整个计算机系统布局的关键控制点，计算机软件系统将程序的指令进行调用，执行物理地址当中的执行代码。ROM的初始化过程位于物理零地址，将终端向量存储在零地址之后，通过协调与处理中断向量之后，使得软件在调取数据的过程中，发挥处理器调取存储数据的效率，增强计算机软件操作实效[4]。

3.3 应用实时与任务调度

关于嵌入实时软件的应用，主要包括有软实时性与硬实时性两种嵌入式的实时性。其中关于软实时性方面，表现在可以允许软件操作过程存在一定的延迟。在选择环节，尽量选择具备优先级的调度方式，对整个计算机系统实现任务调度。如果软件系统具备较多的优先级，则需要依据任务目标及要求对优先级的级数进行控制，可适当增加优先级。在实现对任务拆分之后，提高关键任务的响应时间[5]。可见，在应用实时以及任务调度方面，应该增强系统响应时间，发挥出良好的价值与作用。

3.4任务与时钟间通信

嵌入式实时软件在计算机软件设计过程中的应用，需要充分发挥出时钟服务的内在价值与要求。进而使得系统能够设计自己的时钟，对执行动作进行控制与处理。通过软件自行的设计自己的时钟，定期对执行动作进行处理。针对嵌入式实时软件系统实现对信号量、信号以及列队等机制进行处理，做到实现软件资源以及系统任务方面的同步，满足通信要求[6]。在这一基础之上，保持良好的价值与内在优势。

3.5 系统初始化

对于软件的系统初始化要求，应该在嵌入式操作系统的底层硬件和微内核之间的硬件抽象层编写初始化代码要求，最终满足对整个系统的初始化与引导作用。关于嵌入式的实时软件系统，应该确定固定的执行指令，满足初始化的操作要求。在系统初始化的过程中，主要包括转换处理器状态、初始化RAM变量、设置异常中断等，进而在接入口都处于明确的状态下，对嵌入式的软件系统进行处理，实现程序指令的有效设置，便于嵌入式实时软件在计算机软件设计过程中的任务调度要求[7]。

4 结论

综上所述，在充分阐明嵌入式实时软件设计的基本原理以及应用流程之后，对其在计算机软件设计当中的应用要点进行明确，最终对其具体应用进行研究。嵌入式实时软件作为基础性的工具，其具体应用能够增强计算机与现实环境的交互作用，凭借灵活性的特点，为计算机软件设计流程奠定基础保障，使得整个操作流程更加便捷，推动计算机科技创新的目标得以实现。

参考文献：

[1] 马宇驰.计算机软件设计中嵌入式实时软件的应用探析[J].信息通信，2014，10（4）：102-104.

[2] 余耀.解析计算机软件设计中嵌入式实时软件的应用[J].中国新技术新产品，2014，11（8）：114-115.

[3] 宫婷.计算机软件设计中嵌入式实时软件的应用探究[J].中国外资，2013，12（23）：278-280.

[4] 李禹松.嵌入式实时软件在计算机软件设计中的应用[J].硅谷，2013，10（18）：137-139.

[5] 曹道柱.嵌入式实时软件在计算机软件设计中的运用分析[J].计算机光盘软件与应用，2014，4（22）：194-196.

[6] 郝颖.嵌入式实时软件在计算机软件设计中的探究试论[J].信息与电脑：理论版，2015，4（8）：123-126.

[7] 张岚.嵌入式实时软件在计算机软件设计中的应用[J].计算机光盘软件与应用，2015，4（12）：171-173.