嵌入式實時軟件在計算機軟件設(shè)計中的應用探討

季元

【摘要】 在信息化浪潮的推動下，當今社會的發(fā)展越來越離不開計算機，計算機也在不斷的滲透到人們的生產(chǎn)、生活、學習以及工作等諸多方面，幫助人們更快捷、更完美的提高精神生活和物質(zhì)生活。計算機技術(shù)是由計算機設(shè)備為載體，計算機技術(shù)為主體組合而成的。隨著時代的不斷進步和發(fā)展，嵌入式軟件已經(jīng)被廣泛應用于計算機軟件設(shè)計中，因其自身的專業(yè)性和實時處理的優(yōu)越動能，在計算機軟件設(shè)計領(lǐng)域中占據(jù)著不可撼動的地位。

【關(guān)鍵字】 嵌入式實時軟件 計算機軟件設(shè)計；軟件應用

一、嵌入式實時軟件的特點

1.1嵌入式實時軟件的含義

嵌入式實時軟件指的是以計算機技術(shù)基礎(chǔ)的條件下，設(shè)計出來的一種軟硬件可裁剪，且對系統(tǒng)功能、可靠性、成本、體積、功耗均有嚴格要求的應用型計算機系統(tǒng)。從目前的情形來看，嵌入式實時軟件應用于計算機軟件設(shè)計中已經(jīng)是大勢所趨。嵌入式實時軟件具有操作簡單、涉及范圍廣、價格適中、穩(wěn)定性好的諸多特點，不僅可以提高計算機軟件系統(tǒng)的質(zhì)量，還可以實時處理計算機軟件故障，簡化軟件設(shè)計流程，讓人們可以更加簡便、快捷、高效的使用計算機。

1.2嵌入式實時軟件的特點

嵌入式實時軟件可以被用于計算機軟件和硬件應用中，可以提高計算機技術(shù)應用的高效性、流暢性以及科學性。計算機硬件和軟件組成了計算機的應用，隨后根據(jù)用戶的需求編譯程序送入硬件中進行信息指令的執(zhí)行操作。嵌入式實時軟件可以在應用于計算機軟件設(shè)計時保障計算機軟件的質(zhì)量，確保多項計算機任務同時操作，不再局限于以往的單一性，去除了存儲空間不足的弊端，這也是嵌入式實時軟件的主要特點。同時嵌入式實時軟件還可以隨時實現(xiàn)檢查操作和及時修復功能，確保用戶的計算機能夠一直保持正常運行狀態(tài)。

二、嵌入式實時軟件在計算機軟件設(shè)計中的應用

1、劃分計算機軟件并行任務。嵌入式實時軟件的頂層組成部分是應用軟件，可以對軟件的功能起到直接影響的作用。嵌入式實時軟件的主要任務是操作系統(tǒng)的應用部分，還要完成任務分配、資源管理等功能。劃分任務是計算機軟件設(shè)計過程中的基礎(chǔ)部分，可以有序規(guī)劃計算機軟件的系統(tǒng)，同時還可以提供基礎(chǔ)的服務平臺，使得軟件具有良好的獨立性能。

2、任務組織和存儲映像布局。由于嵌入式實時軟件具有設(shè)計執(zhí)行代碼、調(diào)取程序指令、提升ROM速度的優(yōu)點，所以要依靠嵌入式實時軟件的組織和布局優(yōu)化計算機軟件設(shè)計中的各類組織。 依據(jù)系統(tǒng)應用功能將任務進行單獨劃分之后，依據(jù)任務之間的邏輯關(guān)系和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換關(guān)系進一步確定任務的組織方式，確保Flash和ROM中可以有足夠的空間存儲系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息，將系統(tǒng)的穩(wěn)定性保持在最大化范圍內(nèi)。在合理安排任務組織之后，為了確保操作系統(tǒng)的正常執(zhí)行，我們還要進一步優(yōu)化計算機的軟件系統(tǒng)布局，著重考慮將應用系統(tǒng)存儲映像的布局以及從物理零地址調(diào)取的存儲器。

3、任務調(diào)度和應用實時性。在進行計算機軟件設(shè)計時優(yōu)先要考慮的是嵌入式實時軟件系統(tǒng)的實時性。嵌入式實時軟件系統(tǒng)的實時性主要分為硬實時性以及軟實時性。兩者的區(qū)別在于：硬實時性要求任務必須在時限內(nèi)完成，不能出現(xiàn)時間上的延遲，而軟實時性可以有時間上的拖延，時間上并沒有十分嚴格的要求。在計算機軟件系統(tǒng)的任務調(diào)度時，通常采用的是基于優(yōu)先級的調(diào)度，當多數(shù)任務都是優(yōu)先級調(diào)度時，將會進一步對任務進行逐一細分，優(yōu)先執(zhí)行高級的序列，確?？梢约皶r執(zhí)行任務，減少系統(tǒng)等待的時間。

4、任務與時鐘間通信。在進行基于嵌入式實時軟件的計算機軟件設(shè)計過程中還要考慮提供時鐘服務，在嵌入式實時軟件中常常用“l(fā)ick”來標識時鐘，在進行計算機軟件設(shè)計時，要設(shè)計計算機軟件系統(tǒng)的時間服務，為每個人都要提供自己的時鐘，這樣做可以很好地對執(zhí)行動作進行控制，提高運行的速度。嵌入式實時軟件操作系統(tǒng)具有信號、信號量、隊列等多種機制，可以很好地實現(xiàn)系統(tǒng)任務和軟件資源的同步通信。

5、系統(tǒng)初始化。在計算機軟件設(shè)計中應用嵌入式實時軟件還要重點對系統(tǒng)初始化進行考慮，也就是說軟件的初始化離不開嵌入式實時軟件，在使用嵌入式實時軟件后可以根據(jù)實際的計算機軟件要求編寫初始化代碼，隨后在微內(nèi)核中完成軟件以及硬件的處理，妥善的完成系統(tǒng)的初始化操作。將嵌入式實時軟件應用于計算機軟件設(shè)計中可以通過相應的指令完成初始化工作，還有利于處理器、加載實時軟件以及調(diào)度計算機軟件設(shè)計中的任務等多項操作，可以更加優(yōu)化系統(tǒng)的質(zhì)量和性能。

結(jié)束語：科學合理的在計算機軟件設(shè)計中運用嵌入式實時軟件可以高效率的提升計算機軟件開發(fā)的速度，還可以更加靈活的提高計算機的性能。從現(xiàn)在開始甚至到未來的時間里，我們更應該加強對于嵌入式實時軟件重視度，科學合理的將其運用在軟件開發(fā)中，提高總體的計算機軟件設(shè)計的質(zhì)量，簡便人們對于計算機的操作，推動我國的計算機軟件設(shè)計領(lǐng)域的快速進步。

參 考 文 獻

[1] 馬宇馳.計算機軟件設(shè)計中嵌入式實時軟件的應用探析[J].信息通信，2014（4）：104-104.

[2] 王乾宇， 朱小冬， 王毅剛， 周鵬. 嵌入式軟件仿真測試環(huán)境中實時控制器的設(shè)計 [J] . 計算機測量與控制， 2012，（1）.