嵌入式实时软件在计算机软件设计中的应用探讨

肖殿华

（安徽省阜阳市地方税务局电子税务管理中心，安徽 阜阳 236009）

嵌入式实时软件在计算机软件设计中的应用探讨

肖殿华

（安徽省阜阳市地方税务局电子税务管理中心，安徽 阜阳 236009）

近年来，在我国科学技术不断发展的推动下，计算机在人们生活和工作中的应用已经非常普遍，成为了一种重要的工具。在实际的计算机软件设计环节中，科学使用嵌入式的实时软件，切实处理计算机软件的故障，使整个计算机软件的设计更加简单，简化了设计流程，有效对系统的质量进行了强化。嵌入式实时软件在计算机软件设计中的应用表现出很大的优势。

嵌入式实时软件；计算机；软件设计

1 引言

我国已经进入了信息化时代，计算机已经成为了生活和工作中非常重要的部分，为了满足现阶段人们生活和工作的需求，计算机的水平也在不断提升，在很多领域中，计算机软件都得到了广泛的运用。把嵌入式实时软件运用到计算机软件的设计环节中，能够帮助计算机软件的设计过程更加简单快捷，同时还能不断优化计算机的软件系统，提高计算机软件的品质和使用性能。

2 嵌入式实时软件的特点和应用原理

2.1 嵌入式实时软件的特点

嵌入式实时软件作为一种在计算机基础上设计的应用型计算机系统，可以剪裁软件和硬件，但是对系统的功能、功耗和可靠性也提出了更严格的要求。嵌入式实时软件是一种操作非常简单、稳定性好的计算机系统，加上其价格比较合理，因此受到了人们的青睐。在计算机软件中应用嵌入式实时软件，可以有效地对各种指令的执行进行预测，同时实现指令的动态分配和缓存，实现了计算机软件的实时处理，整个系统的性能也得到了优化。将嵌入式实时软件应用到计算机系统中，主要包括硬件应用、软件应用，计算机软件的运用是在控制应用程序的基础上，计算机相关的操作系统促进控制程序软件编写的实现，以此达到硬件、软件之间的交互。针对嵌入式实时软件而言，其嵌入式微处理器作为整个软件的设计核心，可以完成软件系统的多项任务，并且处理的效率非常快。嵌入式实时软件系统是一种模块化的结构，可以实现对软件系统的故障检测和修复。

2.2 嵌入式实时软件的应用原理

如今，我国计算机技术得到了进一步的发展，计算机在人们的生活和工作中应用非常普遍，在各行各业，计算机软件都得到了广泛的应用。由于每一个行业都在不断进步，行业在不断发展的过程中，对计算机软件的性能和功能的要求也越来越高。嵌入式实时软件于计算机软件设计中的主要应用是将计算机科学技术、实时处理技术有机地结合在一起，构建一个实时的CORBA模型，将嵌入式实时软件应用到计算机软件设计中，能够在计算机软件系统的远程调用中开展相应的设计服务活动，尤其是在对模型软件的设计过程中，能够为计算机软件系统的设计给予相应的支撑支持，帮助计算机软件的设计实现优化之余，也将计算机软件设计的独立性、安全性进行提升[1]。

3 计算机软件设计中嵌入式实时软件的开发和设计

将嵌入式实时软件应用于计算机软件设计的环节中，促进使计算机软件的开发过程更加简单，同时还能够有效地提高计算机软件的设计效率。嵌入式实时软件的开发设计过程与计算机软件的设计不同，其并不需要在特定的开发环境中进行，一般利用交叉开发的手段进行。一般情况下，嵌入式实时软件的开发程序较为简单，而软件开发是建立在计算机软件需求的基础之上，因此实际开发之前应该先详细分析计算机软件的需求，按照实际的需求进行开发，设计软件系

统，同时编写运用程序的代码。最后是软件测试，通过软件测试检测嵌入式软件系统的功能，根据测试的结果不断完善计算机软件设计。鉴于此，嵌入式实时软件开发的简单性，给计算机稳定性的提高提供了保障。嵌入式实时软件的设计过程虽然比较简单，但是在实际的设计过程中也应该注意软件数据的格式化和初始化等工作。因此，在实际的设计开发过程中，设计人员应该熟悉掌握各种关于嵌入式实时软件的相关知识，提高软件设计的有效性和准确性，避免硬件和软件之间脱离，这样才能真正使计算机软件的操作性能得到有效的提高[2]。

4 嵌入式实时软件在计算机软件设计中的应用

4.1 对任务进行划分

嵌入式实时软件的最高层是应用软件，整个系统的功能也是靠应用软件来实现的。在计算机操作系统中，嵌入式ROTS微内核是计算机软件中应用程序的基础开发平台，在整个计算机系统中具有非常重要的作用。应用嵌入式实时软件进行计算机软件的设计，第一个工作就是要采用嵌入式实时软件来对划分计算机系统，将一个大任务划分成若干个独立的小任务，然后逐步实现一个个小任务，最终实现计算机软件的设计。通过将计算机软件设计划分成多个小任务，可以使整个软件设计的流程得到简化，同时还能够实现ROTS模型的优化完善，使整个系统的运行更加协调。充分利用嵌入式实时软件对计算机软件设计进行任务的划分，首先应该将计算机软件的应用程序的数据进行转换，将其转化成具体的计算和分析，得到分析结果，根据分析的结果决定数据执行的前后顺序，然后通过应用系统数据通信的异步关系将各个数据分别转化为不同的任务，然后执行任务。但是在这个过程中，应该要考虑系统内部的功能，根据不同任务之间的相互联系和系统完成各项功能的时间来划分任务。

4.2 布局存储映像，组织任务

将计算机软件设计转化为若干个小任务之后，接下来就是布局存储映像，组织任务。组织任务时，应该考虑使用哪种方式组织任务，在选择任务组织方式的时候主要是由数据的转换关系和不同任务之间的逻辑关系来决定的，对任务的管理和组织都可以采用嵌入式操作系统来完成。在嵌入式实时软件中，操作系统并不是完善的，因此应该将操作系统和应用程序保存或者驻留在FLASH或者ROM中。在后续的操作过程中，为了保证操作系统能够稳定地运行，必须要合理安排任务组织，同时局部好计算机软件系统。在布局计算机软件系统时，可以运用系统的存储映像进行布局，同时应该重点考虑物理零地址调取的存储器。嵌入式运用系统一般是从ROM开始启动，整个过程更加简单和快速[3]。

4.3 任务调度

组织任务之后就是任务调度。将嵌入式实时软件应用到计算机的软件设计过程中，通过嵌入式实时软件来实现整个计算机系统的实时性是最关键也是最重要的一项工作。对于计算机系统的实时性可以从来两个方面来进行理解，也就是硬实时性和软实时性。硬实时性的实现就是指要求计算机系统应该在一定规定的范围内完成任务，如果没有完成就会造成不良的后果。而软实时性的要求比较柔和，虽然和硬实时性一定要求系统应该在规定的时间内完成各种任务，但是可以出现一定程度的延迟[4]。在调度计算机软件系统的任务过程中，可以采用可抢占的优先级调度方式。通过这种方式进行调度，会优先处理和完成比较紧急的任务，对系统任务进行优先等级的划分，然后严格按照优先等级处理各种任务。如果有一个优先级需要完成非常多的任务，微内核不可能同时处理这些任务，因此需要将这些任务按照紧急程度进行排序，然后按顺序完成。

4.4 任务和时钟间通信

设计计算机软件的过程中，应该考虑到提供时钟服务。嵌入式实时软件它也存在着时钟，一般用“lick”来进行标记[5]。将嵌入式实时软件应用到计算机软件设计过程中，也可以对时间服务进行设计，这样才能保证每一个人都能够具有自己的时钟，可以实现在规定的时间内完成各种不同的执行任务。不仅如此，嵌入式实时软件的操作系统一般还具有信号、信号量、邮箱和队列等机制，这些机制的存在也保证了软件和系统之间可以实现通信。

4.5 系统初始化

在嵌入式实时软件应用的过程中，还需要进行系统初始化。在嵌入式操作系统中，在地层硬件和微内壳之间，存在着一个硬件抽象层，这个硬件抽象层在整个系统中发挥着非常重要的作用，具有编写初始化代码和负责实现对系统的引导的作用，最终实现系统的初始化。但是嵌入式实时软件和计算机软件系统也存在着不一样的地方，计算机软件系统具有BIOS，但是嵌入式软件实时系统不具有BIOS[6]。所以，在采用嵌入式实时软件来实现计算机软件的设计时，应该另外设计一个方案来实现整个系统的引导，并编写初始化代码，需要进行多步骤的对固定指令的序列执行，最后才能通过指令的设置或者转移对嵌入式软件系统进行加载，使其进入到系统的任务调度中。

5 结语

在计算机软件的设计过程中应用嵌入式实时软件，简化了设计流程，使整个系统设计更加灵活。在设计计算机软件的实际过程中，首先应该将嵌入式实时软件对计算机软件设

计的任务进行划分，然后布局存储映像，组织任务，进行任务调度，实现任务和时钟间通信，最后进行系统初始化，完成系统设计。

[1]张琳，刘燕云．嵌入式实时软件在计算机软件设计中的应用探讨[J]．中国电子商情：科技创新，2014，32(12)：19-20．

[2]翟爱章．计算机软件设计中嵌入式实时软件的应用设计[J]．电子技术与软件工程，2014，17(21)：91-92．

[3]李红兰．计算机软件设计中嵌入式实时软件应用[J]．电子技术与软件工程，2014，32(12)：93-95．

[4]姜俊颖，张良．计算机软件设计中嵌入式实时软件的应用分析[J].电子技术与软件工程，2015，14(21)：87-88．

[5]宫婷．计算机软件设计中嵌入式实时软件的应用探究[J]．中国外资月刊，2013，11(23)：280-281．

[6]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，2014，13(8)：14-15．

[7]周俊平．基于JAVA的培训机构信息管理系统的研究[J]．电脑与电信，2015(10)：58-60．

【 Abstract】 In recent years,with the constant development of science and technology in our country,computer application in people's life and work has been so common that it becomes an important tool.In the design of computer software,scientific use of embedded real-time software and handling the failure of computer software make the computer software design simpler.It simplifies the design process,strengthens the system quality effectively.The application of embedded real-time software in computer software design shows great advantages.

TheApplication of the Embedded Real-time Software in Computer Software Design

Xiao Dianhua
（Electronic Tax Management Center,Fuyang Local Taxation Bureau,Fuyang 236009,Anhui）

embedded real-time software；computer；software design

TP311.53

A

1008-6609(2016)07-0095-03

肖殿华，男，安徽阜阳人，本科，电子信息工程师，研究方向：网络与信息安全、税收信息化、税收大数据。