嵌入式实时软件在计算机软件设计中的运用研究

史梁+蔡豪

摘 要：当前，嵌入式实时软件在计算机软件设计中的应用已经成为计算机领域重点关注的话题。嵌入式实时软件的应用提高了计算机的工作效率，给企业带来了更大的效益，是未来软件设计的发展趋势。

关键词：嵌入式实时软件；计算机；软件设计

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.03.114

随着科学技术在计算机软件设计中的应用逐渐普及，使得计算机软件设计更加地简单化，设计质量也大大提高。在计算机软件设计中，凭借着专业性和实时处理的特点，嵌入式实时软件具有很高的应用价值和远大前景，现就嵌入式实时软件在计算机软件设计中的原理、应用措施和前景进行探讨。

1 嵌入式实时软件的原理和概述

在动态分配、缓存机制、预测指令执行等计算机软件设计中，应用嵌入式实时软件，能够增强软件的实时处理功能，提高软件设计的质量，并减少软件产品的缺陷。嵌入式实时软件设计中能够通过融入实时处理技术而建立CORBA模型，并且还能够在远过程调用中提供更多的设计服务[1]。比如在实时CORBA扩展计算机软件的设计过程中，通过该软件的有效支持改革设计模式与计算模式，以提升设计软件的实用性、独立性和安全性。嵌入式实时软件可以在设计的过程中对处理器的结构进行扩展，降低功能耗费，和普通的系统相比，嵌入式软件系统呈现着很大的优势。

2 嵌入式实时软件在计算机软件中的开发和设计

嵌入式实时软件在计算机软件设计中发挥着重要的作用，显现出诸多优点。要提高嵌入式实时软件的使用质量，可采取下列的措施：第一，将嵌入式实时软件的实时处理技术融合进嵌入式实时软件面向对象的设计过程中，使得实时CORBA和相关模型的效果得以实现，并且还能够在以远过程调用为前提下提供多种服务，从而让实时CORBA扩展计算机软件的作用发挥出来，并且在实时机制提供的帮助下处理事件。第二，从实践角度来看，嵌入式实时软件在进行设计时，依赖于具有支持并发特点的计算模式，而且系统软硬件之间紧密结合。将嵌入式实时软件应用于计算机软件面向组件开发过程中，其中组件主要是具备给外界提供服务的功能，且组件不会重复使用还具有很强的独立性。在开发嵌入式实时软件过程中，采用事件驱动的方式来使驱动中断，以满足并提升嵌入式系统的实时性和性能要求。嵌入式实时软件的在计算机软件的设计过程中一定要尽量减少设计误差和失误，比如在设计计算机结构时，设计人员要尽量不要使软件和硬件结构脱离，这样就能够避免了传统计算机软件设计过程中过度依赖硬件的问题，还能够使计算机软件系统的实时性增强，保证其可靠性。另外，嵌入式实时软件可以对软件数据的初始化以及数据结构的格式化得以改良，在整个设计过程中，设计人员不需直接对硬件设备与资源进行操作，从而有效地实现计算机软件设计功能。

3 嵌入式实时软件的具体应用

嵌入式实时软件是在构件软件的基础上来进行设计的，因为使用的构件软件具有较强的技术性，因此在嵌入式设计的过程中较为简单，也能更好地保证设计的质量。如现在比较常见的嵌入式实时软件有建筑的门禁系统和车辆通行管理系统，就是应用了嵌入式设计。嵌入式实时系统可以自动识别车辆卡，并自动读取车辆信息，再将车辆信息向门禁系统的控制管理系统中传达，充分体现了现代化自动化和智能化的设计理念。

（1）应用软件是实现系统功能的基础。在计算机操作系统中，嵌入式RTOS微内核具备资源管理、任务管理、任务控制、任务间通信、任务互斥与同步等多种功能。作为开发计算机软件应用程序的基础平台，嵌入式RTOS微内核能够帮助计算机软件系统进行任务划分，使软件设计的复杂性降低，对嵌入式RTOS模型进行优化，保证系统的协调运行。在进行任务划分并执行计算机软件系统的任务时，需要对应用程序的数据转换进行深入的分析，将数据执行顺序以及数据并行转换确定好之后，对一个或N个数据转换进行任务划分，使其成为一个任务。（2）在计算机软件设计中，嵌入式实时软件能够实现任务调度，具有实时性的特点，其系统的实时性主要体现为硬实时性，也就是保证完成系统任务的时间不能超过一定的时间，还有一个就是软实时性，也就是如果不能在原先计划的时间内完成系统任务，则可以适当延迟一段时间。在计算机软件系统的任务调度中，应该遵循优先级的原则。如果某一优先级的软件系统有几个任务同时要进行，微内核会按照任务的紧急程序，对比较紧急的任务自动增加优先级级数，然后重新根据优先级级数对多个任务进行排列，这样就能够使系统关键任务的响应时间有效缩短，提高效率。（3）嵌入式实时软件能够实现任务和时钟间通信，具体来说，也就是嵌入式实时软件可以给计算机软件系统提供时钟服务，按照计算机系统的任务设计不同的时钟，在某一个任务要执行时设置定期控制，这样就能够使任务在相应的时间内执行。嵌入式实时软件系统能够通过信号、信号量、队列等机制建立软件资源和系统任务之间的同步与通信。

4 嵌入式实时软件的前景展望

嵌入式实时软件在计算机软件的开发过程中，以其高效性和便利性在计算机软件设计中的应用得到了很大的普及，前景很宽广。与此同时，在计算机软件设计过程中，嵌入式实时软件灵活性、可操作性较强，并且容易控制，具有很强的现实软件设计的环境交互能力，在实时操作以及多任务操作中体现出巨大的优势。除此之外，嵌入式实时软件在计算机系统设计的过程中，可以在软件系统应用层次化模块结构，将嵌入式实时操作系统和计算机应用程序充分结合，利用软件帮助来执行各种任务。所以嵌入式实时软件在计算机软件设计中应用价值很高。但是因为嵌入式实时软件对于硬件平台依赖性较强，因此需要维护，提高嵌入式实时软件在计算机软件设计中的质量。软件设计者合理地规划，针对软件和硬件的关系进行设计，并做好软件测试工作，加强系统的

5 结语

随着计算机通信技术的普及，嵌入式系统也呈现着飞速发展的趋势，在计算机软件设计中凸显着重要的作用。本文详细阐述了嵌入式实时软件在计算机领域中的开发和具体应用，其中显示了嵌入式软件的诸多优势，如任务划分、资源分配等，可见嵌入式实时软件在计算机软件设计中具有广阔的发展前景，在未来，将会完全渗透到我们生活中的方方面面。

參考文献：

[1]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（01）：71，73.