浅谈嵌入式实时软件在计算机软件设计中的运用

2015-12-06李雪梅

决策与信息 2015年33期

关键词：实时性计算机软件嵌入式

李雪梅

遵义师范学院贵州遵义 563000

浅谈嵌入式实时软件在计算机软件设计中的运用

李雪梅

遵义师范学院贵州遵义 563000

当前我国的科学技术发展水平有了非常显著的提升，计算机在众多领域都得到了广泛的应用，在计算机软件设计的过程中，嵌入式实时软件的应用可以很好的对计算机软件当中的故障进行妥善的处理，同时还能对计算机软件设计的具体流程加以控制和简化，这样一来也就使得计算机软件自身的功能和质量都得到了显著的提升，本文主要分析了嵌入式实时软件在计算机软件设计中的运用，以供参考和借鉴。

嵌入式；实时软件；计算机软件设计

当前，我国的信息化进程明显加快，计算机的技术水平和应用广度都有了非常显著的发展，嵌入式实时软件在计算机软件设计当中也发挥了十分关键的作用，它能够对整个系统加以改进和优化，同时也能够克服产品当中的诸多不足，因此，计算机系统自身的稳定性和功能性都明显的增强，因此，其也受到了人们的高度关注和重视。

1、嵌入式实时软件在计算机设计中的总体应用

1.1 应用原理

嵌入式实时软件主要是充分的结合了实时处理技术以及计算机技术的优势，建立一个符合实际需要的CORBA模型，同时，计算机软件系统在运行的过程中需要远程调控，而这一目标的实现就需要嵌入式实时软件协助，只有这样，才能更好的对计算机软件本身的设计服务进行有效的处理，计算机系统应用和发展的过程中也能够体现出非常好的独立性，此外，其运行中的安全性和稳定性也更有保障。比如在对实时CORBA软件进行设计的过程中就可以采用嵌入式实时软件来完成整个流程。

1.2 嵌入式实时软件的应用特点

在计算机软件的多项设计当中都能应用嵌入式实时软件，这样也就使得系统设计的实时处理性能得到全面的改进和完善，设计的科学性和合理性也在这一过程中得到了全面的提升。在计算机软件设计的过程中所使用的嵌入式实时软件主要又两个部分组成，一个是硬件部分，一个是软件部分，计算机控制系统主要是借助操作系统的运行来完成程序的编写过程，这样就使得硬件和软件之间能够形成良好的交互作用，嵌入式实时软件设计中最为重要的一个部分就是嵌入式微处理器的设计，借助对微处理器，软件系统可以支持多种操作任务，这样也就使得计算机软件系统操作型明显增强。嵌入式微处理器在应用的过程中可以对计算机内部的储存区域进行适当的保护，它对于系统的修复以及模块的优化都有着非常重要的作用，结构本身也具备着非常强的延展性，所以，其作用是不容小觑的。

2、嵌入式实时软件的设计要点和开发流程

在计算机软件设计的过程中，使用嵌入式实时软件可以对软件的开发流程进行有效的优化处理。首先，设计人员要对软件的功能定位予以全面的分析，这样一来就可以对设计中的一些具体问题加以初步的确定。其次是采用这种方式设计出来的软件系统的程序编码。最后是设计人员一定要按照计算机系统的要求对系统自身的各项性能和参数予以全面的测定，同时还要对系统自身的性能加以改进和完善，在整个过程中，嵌入式实时软件可以使得整个开发和运行的过程更加的方便快捷，同时其在可靠性和有效性方面也有了更大的保障，计算机软件设计的总体质量和水平在这一过程中也得到了非常显著的提升。

但是在这一过程中必须要注意到的一点就是，在对嵌入式实时软件加以应用的过程中，一定要严格的按照开发和设计的流程去操作，采取有效的措施减少人为因素造成的失误。此外，还要注意的一点内容就是要将计算机的硬件处理和软件处理充分的结合在一起，这样一来就可以将计算机软件对硬件的依赖性降到最低的水平，系统自身的性能才能得以更加充分的展现，同时，在计算机软件设计的过程中，使用嵌入式实时软件还能够实现软件的原始数据格式化，同时对硬件设备和软件资源也能更加简便的操作和处理。

3、计算机软件设计中嵌入式实时软件的具体应用

3.1 划分任务

作为嵌入式系统的最高层，应用软件对于实现系统功能有着重要的作用。在计算机操作系统中，任务管理、任务控制、任务间通信、任务互斥与同步、资源管理等功能都要靠嵌入式RTOS微内核来实现，因此计算机软件应用程序的基础平台就是嵌入式RTOS微内核。以嵌入式实时软件为基础，可以合理划分计算机的软件系统，使其成为若干个独立任务，从而对系统运行进行协调，对嵌入式RTOS模型进行优化，对软件设计进行简化。在对任务进行划分时，必须对应用程序的数据转换进行深入的分析，将数据并行转换和数据执行顺序确定下来，从而进行任务的转换和划分。任务划分的主要因素就是计算机应用系统数据通信的异步关系，可以从两个方面进行考虑。第一，系统内部功能，也就是将计算机软件的并行任务划分为，周期任务、异步和同步任务、应用控制任务、用户接口任务的并将同一时间段完成的系统功能，和事件激活任务，进行整合，使其成为一个任务，使用相同的事件进行驱动，对计算机软件资源进行共享。第二，使用应用程序轮询和中断方式来对计算机软件系统的I/O事件进行驱动。这是由于大量的计算机CPU资源都会被应用程序轮训所占有，因此使用中断方式可以满足计算机软件，系统的实时性和实用性要求。

3.2 任务组织和存储映像布局

在对独立任务进行划分之后，任务组织方式会受到数据转换关系和任务之间逻辑关系的影响，就是操作系统，决定了任务的组织和管理功能。嵌入式操作系统的应用程序，主要是在ROM和FLASH中保存，因此必须对计算机软件系统的布局进行优化，从而保障系统的协调运行。存储映像的布局和存储器的使用是计算机软件系统布局的重点，计算机软件系统要将程序指令从物理零地址中调取出来，并将执行代码设置的物理地址上。

3.3 应用实时性和任务调度

有软实时性和硬实时性两种嵌入式实时软件的实时性，软实时性可以允许一定的时间延迟。尽量选择基于优先级的调度方式来进行计算机软件系统的任务调度。如果优先级的软件系统具有较多的任务为内核，为任务的紧急程序为根据增加优先级级数，并对任务进行拆分，从而使关键任务的响应时间减少。

3.4 系统初始化

计算机软件系统设计采用嵌入式实时软件要充分考虑到软件系统的初始化执行，在嵌入式操作系统底层硬件和微内核之间的硬件抽象层编写初始化代码，实现系统的初始化和引导。嵌入式实时软件系统包含BIOS，通过一系列固定指令序列执行系统初始化工作。