嵌入式实时软件在计算机软件设计中的运用分析

　　嵌入式實时软件在计算机软件设计中的应用具有一定的限制性条件，在一定程度上为计算机软件开发与设计的范围予以划定，同时又能为整个计算机软件设计提供较为坚定的基础，表现计算机软件的实践性可谓淋漓尽致。要知道，嵌入式实时软件在计算机软件设计中的应用在于规范软件规划，可消除计算机软件运行存在的各种缺陷，有利于计算机软件操作的可靠运行。
　　1 计算机软件设计中的嵌入式实时软件概述
　　通常，嵌入式实时软件在计算机软件中的应用主要于缓存机制、动态分配和预测指令及执行等多个方面，它可以提升计算机软件实时的处理效率和保证计算机软件设计工作的稳定性。然而，计算机软件设计在实际应用过程中对于嵌入式实时软件的设计则主要分为硬件部分和软件部分两个组成内容，通过应用程序来主导计算机软件系统的实践运行和指令行为，并由计算机操作系统来实现软件编程与硬件交互等工作内容。嵌入式实时软件的技术核心在于微型处理器，一般情况下都具备针对多项任务的实施支持作用，可实时响应各项指令任务及操作流程，且兼顾较强的存储区域保护功效。同时，嵌入式实时软件以模块化的结构型式存在，在软件检测和软件维修两个方面十分便利。当然，嵌入式实时软件所拥有的处理器结构须具备一定的可扩展性，并能通过低功耗嵌入式微型处理器予以执行设计流程，只有这样方能凸显嵌入式实时计算机软件设计系统的优势，积极发挥计算机软件的应用效果。
　　2 计算机软件设计中嵌入式实时软件的开发流程
　　计算机系统运行应用嵌入式实时软件需要进行一系列规范化的开发与设计流程，它能够决定计算机软件的应用质量和实用性能。嵌入式实时软件在计算机软件设计中的应用开发流程一般包含如下内容：
　　1）结构开发。嵌入式实时软件于计算机软件设计中的开发与应用主要分为三个步骤：其一，了解计算机软件的实际需求，熟悉计算机软件于计算机系统运行的各项功能要求，通过适当强化计算机软件管理和落实结构开发力度；其二，编写设计代码、测试运行功能和积极发挥系统控制能力。在计算机软件功能模块化处置中，积极开发子模块结构，编写开发代码和测试系统运行，规范模块化程序的整个开发流程，以便落实和执行与其相关的各项任务；其三，设计任务地址，保证计算机软件运行效果达到一定的时效性需求。
　　2）硬件部分。根据嵌入式实时软件的具体需求来剖析计算机软件硬件部分的配置要求。通常，利用AT91RM9200微型处理器可实现此方面的要求。AR91RM9200微型处理器的外部端口数量较多，其处理器和控制器始终保持一种协同一致的状态，以便能够为计算机软件设计做好规划基础，倘若计算机软件设计过程中存在突发问题，也可通过该微型处理器快速访问到事件，保证计算机软件拥有足够的响应时间，并能保证软件具有良好的时效性。
　　3）软件部分。嵌入式实时软件在计算机软件设计中还需面向一种模块化设计形式，可大幅度提升计算机软件设计与开发的效率，对于计算机软件的系统运行可实现全程监控。软件部分的设计更为注重于组件的接口设置，可按照计算机软件运行特点设定要求，接入较多的服务类信息，也可组建级别更好的其他组件。我们知道，计算机软件的组件均对独立性要求较高，对计算机软件系统开发与设计的参与具有积极作用，且同时又能兼顾计算机软件实时性的根本特性，强化计算机软件的监控管理力度，以此满足计算机软件设计与开发的实际需求。
　　4）程序应用。嵌入式实时软件在计算机软件开发与设计中应用主要采取C++语言予以编程，将嵌入式实时软件编程代码写入程序，然后利用编程控制工具实现运行过程。显然，不同类别的计算机软件设计与开发在软件要求方面截然不同，编程写入的内容也将随之不沟通，主要还须根据计算机软件设计原则和实践需求来编写代码。
　　3 嵌入式实时软件在计算机软件设计中的应用
　　嵌入式实时软件于计算机软件设计与开发中的应用主要表现为五大方面，即：
　　1）任务划分。计算机系统软件部分是嵌入式实时软件应用的最高层，它在功能方面与计算机系统的关系十分紧密。嵌入式实时软件在任务类型方面更多注重的是计算机系统的应用情况，担负起资源管理和任务分配等多个工作内容。嵌入式实时软件任务划分环境是整个计算机软件部分的基础服务平台，是计算机系统实现规划和保证软件设计与开发具备独立性特征的重要依据。在此方面，嵌入式实时软件对计算机软件开发与设计的协调性十分看重，深剖计算机系统内程序应用的原理，并分配需转换的数控信息，理顺已转换数据的次序。值得注意的是，嵌入式实时软件划分任务需要注意两点内容：其一，嵌入式实时软件在内部功能方面涉及接入端口和控制项目，待事件激活之后可利用驱动方式来整合剩下的其他任务；其二，I/0事件于计算机软件开发与设计过程中必然占有绝大比例的CPU资源占有率，可通过中断方式来驱动I/0事件的发生。
　　2）组织与布局。利用存储映像保证数据间具有一定连贯性，并通过嵌入式实时软件联系不同任务便是其组织与布局的功能应用。嵌入式实时软件的组织与布局非常注重于逻辑性，在其开发与设计过程中，嵌入式的操作要求颇高，使得计算机软件系统的数据可轻松备份于ROM、Flash中，保证了计算机系统的稳定性。那么，计算机软件设计与开发的组织与布局优化使之必然。由于计算机软件开发与设计须考虑存储映像的规划，嵌入式实时软件调取运行指令是一种主动行为，预先调整好物理地址和执行代码可保证ROM具有较好的启动速度，并能将已中断的数据备份于零地址，计算机软件的处理速度将大幅度提升。
　　3）实时调度与控制。硬实时性是计算机软性系统于规定时间以内完成相应指令的运行，软实时性则是于规定时间或短时延迟情况下的指令运行。通常，我们将硬实时性和软实时性二者共同使用，可大幅度提升计算机软件系统的运行效率，在实时调度与控制方面可根据优先级原则执行落实。倘若优先级调度的任务过多，计算机软件系统的微内核可根据调度任务的性质增加一部分优先级，然后分队排列各类调度任务和缩短响应时间，一定程度上对于计算机软件系系统的操作效率和时效性具有利好。
　　4）时钟服务。时钟服务是一种搭建于指令任务和时钟通讯共同基础之上的服务项目。基于嵌入式实时软件可在计算机软件设计中进一步规范时钟服务的内容和要求，可有效监控计算机软件系统各类指令的运行。嵌入式实时软件时钟服务可按照计算机软件系统设计的具体要求，规定时钟服务的一系列规范动作，保证计算机软件系统拥有一套性能突出的时钟服务体系。
　　5）初始化系统。基于嵌入式实时软件可执行初始化系统运行。按照计算机软性系统的设计需求，由嵌入式实时软件编写初始化代码，依此妥善处置硬件任务和微内核任务，可指令计算机软件系统准时准量完成各项初始化任务。通常，以固定的BIOS指令来实现初始化进程。对于一些处理器和RAM，在完成嵌入式实时软件的加载工作之后，可通过设计相关的指令来完成任务调度。初始化系统作为计算机软件系统设计与开发的重要内容之一，与计算机软件部分的运行性能息息相关。
　　4 结束语
　　总而言之，随着我国计算机应用技术水平的不断提高，与之相关的软件设计与开发同样蓄势待发，由此衍生出对嵌入式实时软件的关注更为深入，它可以大幅度提升计算机运行效率。笔者撰写此文，首先计算机软件设计中嵌入式实时软件的开发流程，其次着重探讨嵌入式实时软件在计算机软件设计中的应用主要涉及任务划分、组织与布局、实时调度与控制、时钟服务和初始化系统五个方面，旨在通过研究嵌入式实时软件在计算机软件开发与设计中能够符合现代信息发展的需求打下理论基础。