淺談嵌入式實時軟件在計算機軟件設計中的運用

李雪梅

[摘要]當前我國的科學技術發展水平有了非常顯著的提升，計算機在眾多領域都得到了廣泛的應用，在計算機軟件設計的過程中，嵌入式實時軟件的應用可以很好的對計算機軟件當中的故障進行妥善的處理，同時還能對計算機軟件設計的具體流程加以控制和簡化，這樣一來也就使得計算機軟件自身的功能和質量都得到了顯著的提升，本文主要分析了嵌入式實時軟件在計算機軟件設計中的運用，以供參考和借鑒。

[關鍵詞]嵌入式；實時軟件；計算機軟件設計

當前，我國的信息化進程明顯加快，計算機的技術水平和應用廣度都有了非常顯著的發展，嵌入式實時軟件在計算機軟件設計當中也發揮了十分關鍵的作用，它能夠對整個系統加以改進和優化，同時也能夠克服產品當中的諸多不足，因此，計算機系統自身的穩定性和功能性都明顯的增強，因此，其也受到了人們的高度關注和重視。

1、嵌入式實時軟件在計算機設計中的總體應用

1.1應用原理

嵌入式實時軟件主要是充分的結合了實時處理技術以及計算機技術的優勢，建立一個符合實際需要的CORBA模型，同時，計算機軟件系統在運行的過程中需要遠程調控，而這一目標的實現就需要嵌入式實時軟件協助，只有這樣，才能更好的對計算機軟件本身的設計服務進行有效的處理，計算機系統應用和發展的過程中也能夠體現出非常好的獨立性，此外，其運行中的安全性和穩定性也更有保障。比如在對實時CORBA軟件進行設計的過程中就可以采用嵌入式實時軟件來完成整個流程。

1.2嵌入式實時軟件的應用特點

在計算機軟件的多項設計當中都能應用嵌入式實時軟件，這樣也就使得系統設計的實時處理性能得到全面的改進和完善，設計的科學性和合理性也在這一過程中得到了全面的提升。在計算機軟件設計的過程中所使用的嵌入式實時軟件主要又兩個部分組成，一個是硬件部分，一個是軟件部分，計算機控制系統主要是借助操作系統的運行來完成程序的編寫過程，這樣就使得硬件和軟件之間能夠形成良好的交互作用，嵌入式實時軟件設計中最為重要的一個部分就是嵌入式微處理器的設計，借助對微處理器，軟件系統可以支持多種操作任務，這樣也就使得計算機軟件系統操作型明顯增強。嵌入式微處理器在應用的過程中可以對計算機內部的儲存區域進行適當的保護，它對于系統的修復以及模塊的優化都有著非常重要的作用，結構本身也具備著非常強的延展性，所以，其作用是不容小覷的。

2、嵌入式實時軟件的設計要點和開發流程

在計算機軟件設計的過程中，使用嵌入式實時軟件可以對軟件的開發流程進行有效的優化處理。首先，設計人員要對軟件的功能定位予以全面的分析，這樣一來就可以對設計中的一些具體問題加以初步的確定。其次是采用這種方式設計出來的軟件系統的程序編碼。最后是設計人員一定要按照計算機系統的要求對系統自身的各項性能和參數予以全面的測定，同時還要對系統自身的性能加以改進和完善，在整個過程中，嵌入式實時軟件可以使得整個開發和運行的過程更加的方便快捷，同時其在可靠性和有效性方面也有了更大的保障，計算機軟件設計的總體質量和水平在這一過程中也得到了非常顯著的提升。

但是在這一過程中必須要注意到的一點就是，在對嵌入式實時軟件加以應用的過程中，一定要嚴格的按照開發和設計的流程去操作，采取有效的措施減少人為因素造成的失誤。此外，還要注意的一點內容就是要將計算機的硬件處理和軟件處理充分的結合在一起，這樣一來就可以將計算機軟件對硬件的依賴性降到最低的水平，系統自身的性能才能得以更加充分的展現，同時，在計算機軟件設計的過程中，使用嵌入式實時軟件還能夠實現軟件的原始數據格式化，同時對硬件設備和軟件資源也能更加簡便的操作和處理。

3、計算機軟件設計中嵌入式實時軟件的具體應用

3.1劃分任務

作為嵌入式系統的最高層，應用軟件對于實現系統功能有著重要的作用。在計算機操作系統中，任務管理、任務控制、任務間通信、任務互斥與同步、資源管理等功能都要靠嵌入式RTOS微內核來實現，因此計算機軟件應用程序的基礎平臺就是嵌入式RTOS微內核。以嵌入式實時軟件為基礎，可以合理劃分計算機的軟件系統，使其成為若干個獨立任務，從而對系統運行進行協調，對嵌入式RTOS模型進行優化，對軟件設計進行簡化。在對任務進行劃分時，必須對應用程序的數據轉換進行深入的分析，將數據并行轉換和數據執行順序確定下來，從而進行任務的轉換和劃分。任務劃分的主要因素就是計算機應用系統數據通信的異步關系，可以從兩個方面進行考慮。第一，系統內部功能，也就是將計算機軟件的并行任務劃分為，周期任務、異步和同步任務、應用控制任務、用戶接口任務的并將同一時間段完成的系統功能，和事件激活任務，進行整合，使其成為一個任務，使用相同的事件進行驅動，對計算機軟件資源進行共享。第二，使用應用程序輪詢和中斷方式來對計算機軟件系統的I/O事件進行驅動。這是由于大量的計算機CPU資源都會被應用程序輪訓所占有，因此使用中斷方式可以滿足計算機軟件，系統的實時性和實用性要求。

3.2任務組織和存儲映像布局

在對獨立任務進行劃分之后，任務組織方式會受到數據轉換關系和任務之間邏輯關系的影響，就是操作系統，決定了任務的組織和管理功能。嵌入式操作系統的應用程序，主要是在ROM和FLASH中保存，因此必須對計算機軟件系統的布局進行優化，從而保障系統的協調運行。存儲映像的布局和存儲器的使用是計算機軟件系統布局的重點，計算機軟件系統要將程序指令從物理零地址中調取出來，并將執行代碼設置的物理地址上。

3.3應用實時性和任務調度

有軟實時性和硬實時性兩種嵌入式實時軟件的實時性，軟實時性可以允許一定的時間延遲。盡量選擇基于優先級的調度方式來進行計算機軟件系統的任務調度。如果優先級的軟件系統具有較多的任務為內核，為任務的緊急程序為根據增加優先級級數，并對任務進行拆分，從而使關鍵任務的響應時間減少。

3.4系統初始化

計算機軟件系統設計采用嵌入式實時軟件要充分考慮到軟件系統的初始化執行，在嵌入式操作系統底層硬件和微內核之間的硬件抽象層編寫初始化代碼，實現系統的初始化和引導。嵌入式實時軟件系統包含BIOS，通過一系列固定指令序列執行系統初始化工作。

4、結語

計算機軟件設計中合理的應用嵌入式實時軟件可以使得計算機和運行環境的融合性更強，同時這項技術的應用也使得軟件設計的靈活性和可靠性以及可操作性明顯的增強，此外還能夠有效的提高操作的速度，這對我國軟件設計工作質量和水平的提升有著十分積極的作用。

參考文獻

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