嵌入式實時軟件在計算機軟件設計中的運用研究

史梁+蔡豪

摘 要：當前，嵌入式實時軟件在計算機軟件設計中的應用已經成為計算機領域重點關注的話題。嵌入式實時軟件的應用提高了計算機的工作效率，給企業帶來了更大的效益，是未來軟件設計的發展趨勢。

關鍵詞：嵌入式實時軟件；計算機；軟件設計

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

隨著科學技術在計算機軟件設計中的應用逐漸普及，使得計算機軟件設計更加地簡單化，設計質量也大大提高。在計算機軟件設計中，憑借著專業性和實時處理的特點，嵌入式實時軟件具有很高的應用價值和遠大前景，現就嵌入式實時軟件在計算機軟件設計中的原理、應用措施和前景進行探討。

1 嵌入式實時軟件的原理和概述

在動態分配、緩存機制、預測指令執行等計算機軟件設計中，應用嵌入式實時軟件，能夠增強軟件的實時處理功能，提高軟件設計的質量，并減少軟件產品的缺陷。嵌入式實時軟件設計中能夠通過融入實時處理技術而建立CORBA模型，并且還能夠在遠過程調用中提供更多的設計服務[1]。比如在實時CORBA擴展計算機軟件的設計過程中，通過該軟件的有效支持改革設計模式與計算模式，以提升設計軟件的實用性、獨立性和安全性。嵌入式實時軟件可以在設計的過程中對處理器的結構進行擴展，降低功能耗費，和普通的系統相比，嵌入式軟件系統呈現著很大的優勢。

2 嵌入式實時軟件在計算機軟件中的開發和設計

嵌入式實時軟件在計算機軟件設計中發揮著重要的作用，顯現出諸多優點。要提高嵌入式實時軟件的使用質量，可采取下列的措施：第一，將嵌入式實時軟件的實時處理技術融合進嵌入式實時軟件面向對象的設計過程中，使得實時CORBA和相關模型的效果得以實現，并且還能夠在以遠過程調用為前提下提供多種服務，從而讓實時CORBA擴展計算機軟件的作用發揮出來，并且在實時機制提供的幫助下處理事件。第二，從實踐角度來看，嵌入式實時軟件在進行設計時，依賴于具有支持并發特點的計算模式，而且系統軟硬件之間緊密結合。將嵌入式實時軟件應用于計算機軟件面向組件開發過程中，其中組件主要是具備給外界提供服務的功能，且組件不會重復使用還具有很強的獨立性。在開發嵌入式實時軟件過程中，采用事件驅動的方式來使驅動中斷，以滿足并提升嵌入式系統的實時性和性能要求。嵌入式實時軟件的在計算機軟件的設計過程中一定要盡量減少設計誤差和失誤，比如在設計計算機結構時，設計人員要盡量不要使軟件和硬件結構脫離，這樣就能夠避免了傳統計算機軟件設計過程中過度依賴硬件的問題，還能夠使計算機軟件系統的實時性增強，保證其可靠性。另外，嵌入式實時軟件可以對軟件數據的初始化以及數據結構的格式化得以改良，在整個設計過程中，設計人員不需直接對硬件設備與資源進行操作，從而有效地實現計算機軟件設計功能。

3 嵌入式實時軟件的具體應用

嵌入式實時軟件是在構件軟件的基礎上來進行設計的，因為使用的構件軟件具有較強的技術性，因此在嵌入式設計的過程中較為簡單，也能更好地保證設計的質量。如現在比較常見的嵌入式實時軟件有建筑的門禁系統和車輛通行管理系統，就是應用了嵌入式設計。嵌入式實時系統可以自動識別車輛卡，并自動讀取車輛信息，再將車輛信息向門禁系統的控制管理系統中傳達，充分體現了現代化自動化和智能化的設計理念。

（1）應用軟件是實現系統功能的基礎。在計算機操作系統中，嵌入式RTOS微內核具備資源管理、任務管理、任務控制、任務間通信、任務互斥與同步等多種功能。作為開發計算機軟件應用程序的基礎平臺，嵌入式RTOS微內核能夠幫助計算機軟件系統進行任務劃分，使軟件設計的復雜性降低，對嵌入式RTOS模型進行優化，保證系統的協調運行。在進行任務劃分并執行計算機軟件系統的任務時，需要對應用程序的數據轉換進行深入的分析，將數據執行順序以及數據并行轉換確定好之后，對一個或N個數據轉換進行任務劃分，使其成為一個任務。（2）在計算機軟件設計中，嵌入式實時軟件能夠實現任務調度，具有實時性的特點，其系統的實時性主要體現為硬實時性，也就是保證完成系統任務的時間不能超過一定的時間，還有一個就是軟實時性，也就是如果不能在原先計劃的時間內完成系統任務，則可以適當延遲一段時間。在計算機軟件系統的任務調度中，應該遵循優先級的原則。如果某一優先級的軟件系統有幾個任務同時要進行，微內核會按照任務的緊急程序，對比較緊急的任務自動增加優先級級數，然后重新根據優先級級數對多個任務進行排列，這樣就能夠使系統關鍵任務的響應時間有效縮短，提高效率。（3）嵌入式實時軟件能夠實現任務和時鐘間通信，具體來說，也就是嵌入式實時軟件可以給計算機軟件系統提供時鐘服務，按照計算機系統的任務設計不同的時鐘，在某一個任務要執行時設置定期控制，這樣就能夠使任務在相應的時間內執行。嵌入式實時軟件系統能夠通過信號、信號量、隊列等機制建立軟件資源和系統任務之間的同步與通信。

4 嵌入式實時軟件的前景展望

嵌入式實時軟件在計算機軟件的開發過程中，以其高效性和便利性在計算機軟件設計中的應用得到了很大的普及，前景很寬廣。與此同時，在計算機軟件設計過程中，嵌入式實時軟件靈活性、可操作性較強，并且容易控制，具有很強的現實軟件設計的環境交互能力，在實時操作以及多任務操作中體現出巨大的優勢。除此之外，嵌入式實時軟件在計算機系統設計的過程中，可以在軟件系統應用層次化模塊結構，將嵌入式實時操作系統和計算機應用程序充分結合，利用軟件幫助來執行各種任務。所以嵌入式實時軟件在計算機軟件設計中應用價值很高。但是因為嵌入式實時軟件對于硬件平臺依賴性較強，因此需要維護，提高嵌入式實時軟件在計算機軟件設計中的質量。軟件設計者合理地規劃，針對軟件和硬件的關系進行設計，并做好軟件測試工作，加強系統的

5 結語

隨著計算機通信技術的普及，嵌入式系統也呈現著飛速發展的趨勢，在計算機軟件設計中凸顯著重要的作用。本文詳細闡述了嵌入式實時軟件在計算機領域中的開發和具體應用，其中顯示了嵌入式軟件的諸多優勢，如任務劃分、資源分配等，可見嵌入式實時軟件在計算機軟件設計中具有廣闊的發展前景，在未來，將會完全滲透到我們生活中的方方面面。

參考文獻：

[1]張嵐.嵌入式實時軟件在計算機軟件設計中的應用[J].計算機光盤軟件與應用，2015（01）：71，73.