嵌入式实时软件在计算机软件设计中的运用
Application of embedded real-time software in computer software design
摘要：在电子信息技术飞速发展的今天，网络信息的急速共享为人们的生活、工作以及社会发展提供了更加优质的服务和便利，然而在科技日新月异的时代里，计算机软件的设计与应用不仅与社会活动息息相关，更关系着国家科学技术水平能否趋向世界标准，因此，计算机软件设计必须要以服务为基本原则，利用先进的设计理念加以融合和完善，不断提高软件开发技术，才能为科技进步添砖加瓦。本文将对围绕电子计算机软件设计中嵌入式实时软件的开发与应用展开具体分析和探讨，以期对计算机软件的开发起到助推作用。
关键词：嵌入式实时软件，计算机，软件设计，应用
Abstract: With the rapid development of electronic information technology, the rapid sharing of network information provides more quality services and convenience for people’s life, work and social development. However, in the era of rapid development of science and technology, the design and application of computer software is not only closely related to social activities, but also related to the country. Whether the level of science and technology can reach the world standard or not, therefore, computer software design must take service as the basic principle, make use of advanced design concepts to integrate and improve, and constantly improve software development technology, in order to add a brick to the progress of science and technology. This paper will focus on the development and application of embedded real-time software in the design of electronic computer software, in order to promote the development of computer software.
Keywords: embedded real-time software, computer, software design, application
随着我国市场经济体系的完善和改革，社会环境的构成元素呈现多元化发展的特点。电子计算机的普及应用，网络信息技术的不断更新换代，标志着我国科学技术的发展进入了一个崭新的时代。网络计算机技术的强势发展，相较于其他各项技术来说成绩较为突出，基本囊括了所有专业知识，应用领域极为广泛，与人类社会的进步和发展之间的联系愈加紧密，这也意味着计算机软件的实用性、高效性、服务性等多方面应用性能的可研性和可开发价值越来越高。在计算机软件设计中，嵌入式实时软件的应用，不仅能够尽快实现资源的协调共享，更能突出体现软件的服务理念，提升计算机软件的应用价值，这对电子计算机技术的长久发展具有重要意义。
一、嵌入式实时软件的内涵
嵌入式实时软件的内涵可分为嵌入式软件和嵌入式实时操作系统，其中嵌入式软件是指嵌入在硬件中的操作系统和开发工具软件，用于执行独立功能的专用计算机系统；嵌入式实时操作系统广义上就是以应用为中心，以计算机技术、微电子技术、控制技术和通讯技术为基础，对计算机系统的软件和硬件系统的可剪裁、功能、可靠性、成本、体积以及功能进行严格要求的专用计算机系统软件，强调硬件与软件的协同性和整合性，嵌入式软件和嵌入式操作系统二者密不可分，正是因为嵌入式实时软件的整合优化能力较高，所以其应用范围较为广泛，包括国防、工业控制、商用办公以及医疗等多个领域，例如手机、电脑、MP3/MP4以及电气系统中的数码相机和数字电视等都是利用嵌入式实时软件对传统产品进行智能化改造的产物[1]。
由于嵌入式实时软件是一类应用范围较广的计算机软件，因此，在其具体应用过程中，根据应用的不同价值，可以体现出嵌入式实时软件的不同技术特征，主要包括：
首先，可靠性。计算机系统的具体操作要依托于嵌入式软件系统，系统运行的时间、运行的可靠性都会对嵌入式操作系统产生一定影响，而嵌入式软件系统的实际应用价值就是对系统运行时间的有效控制和管理，若未在规定时间内完成控制目标的分配和调度就会影响嵌入式软件系统的正常运行，系统安全性无法得到保障，软件系统的可靠性也就无从考察，严重后果会直接造成家算计系统的瘫痪或是损坏。
其次，系统可靠性。只有在系统安全运行的基础上嵌入式软件系统才能真正发挥作用，若计算机系统运行可靠性得不到保障，嵌入式软件系统会受外部环境因素的影响，对计算机系统内软件的运行数据和相关信息资源的分配和调度起到负面作用，造成计算计系统运行秩序混乱，各系统之间产生严重冲突，在短时间内产生高温运行环境，导致计算机设备烧毁的严重后果[2]。
第三，时限性。时间限制是嵌入式软件系统的先决因素之一，对软件的实际应用起到确定性作用。严格来讲，嵌入式软件系统必须在规定时间内完成制定目标的管理，若是超出或是到达时限会直接造成系统的灾难性损坏，对计算机系统的整体运行造成严重的影响。
二、计算机软件设计的内涵
计算机系统意指用于数据库管理的计算机硬件及网络系统，主要由硬件及硬件子系统和软件及软件子系统构成，硬件系统是借助光、电、磁和机械等运作原理构成的各种物理部件之间的有机组合构成的，是计算机系统运行的实体；软件系统是利用各种程序和文件对计算机整个系统按照规定路径进行控制和指挥。计算机系统的设计实际上就是指对计算机软件的设计，软件又包括系统软件、支撑软件和应用软件，系统软件是指对计算机及其外部设备、支持应用软件的开发和运行的计算机软件进行控制和协调，一般包括操作系统、语言处理程序、数据系统和网络管理系统[3]。应用软件是指为特定领域开发，并服务于特定目的的与计算机软件，所以说计算机软件设计狭义就是对软件的各组成部分的运行程序、数据以及相关文档资料的收集、分析和处理功能进行优化设计，从而实现计算机系统高效、高质运行。
三、嵌入式实时软件在计算机软件设计中的具体应用
随着我国科技水平的不断飞升，在我国计算机软件设计中，嵌入式实时软件的应用有利于推动我国电子计算机软件开发水平不断提升，更是电子计算机技术未来发展的必然趋势。
1.嵌入式实时软件应用于计算机软件设计的特点
嵌入式实时软件实际上就是由嵌入式技术和实时操作系统融合使用的一类计算机系统软件。由于嵌入式软件的技术特征，将嵌入式实时软件应用于计算机软件设计过程中，体现出兼容性和专业性等特点。其中兼容性特点主要表现在嵌入式软件可以通过在计算机系统嵌入微处理器，保证计算机系统中硬件和软件系统同时运行，有利于提高计算机系统运行效率，同时系统本身的优化处理能力得到提高。专业性特点表现在其涉及领域广，应用价值高，主要是因为电子计算技术的普及应用，人们的生活、工作等一切社会活动与其之间的联系密不可分，嵌入式实时软件的优化处理能力可以有效提高计算机硬件和软件系统各自的运行效率和使用功能，同时又能使硬件各软件系统融合使用，大大提高了电子计算机的运行质量，为人们提供更加畅快、安全的应用环境，专业性尤为突出。此外，嵌入式实时软件的设计成本相对较低，运行过程中消耗的能量也较少，具有一定的经济适用特点[4]。
2.在计算机软件设计中嵌入式实时软件的具体应用策略
首先，嵌入式实时软件可以实现计算机软件功能的划分。在嵌入式实时软件设计中，一般情况下，在计算机系统运行过程中，系统内各类软件的独立运行会使嵌入式实时软件超负荷运行，将嵌入式实时软件投入使用后，计算机系统的内部功能就可以根据性能进行划分，实现计算机软件中硬件和软件之间的交互融合，例如，计算机设备使用中常用到的C语言以及数字信号处理器、危机保护系统等都属于嵌入式系统软件的处理成果，有利于提高计算机软件设计工作效率。另外，嵌入式实时软件的设计应用，还可以对计算机系统内自带应用程序的运行情况作出科学分析，并且能够对系统内各相关软件之间的协调运作能力进行优化处理，自行将计算机系统运行软件做出中断处理的指示，完成软件使用者切换上写文的指令，对系统软件中所有共享资源进行合理飞分配，增强计算机系统的整体运行效率，提高运行的稳定性和可靠性[5]。
其次，嵌入式实时软件可以实现计算机软件的远程调控。在对计算机嵌入式实时软件应用中，系统会针对待处理目标利用实时处理技术提高计算机远程调控的独立性、安全性以及实用性。在计算机软件设计过程中，嵌入式实时软件可以有效的提高软件产品的质量，对计算机系统内部的存储区域起到保护作用，从而为软件的检测和修复工作提供便利，极大程度的避免了产品存在缺陷问题的发生，可以较好的适应计算机终端使用者对软件质量的高要求。
第三，在计算机软件设计中，嵌入式实时软件的可以在系统中对各类软件发出组织与布局的指令，主要通过在保证计算机软件正常运行的前提下，在计算机系统中利用FLASH和ROM区域板块的存储功能将所有数据收集在一起，集中保管处理，同时嵌入式软件通过对自身软件系统的内部构成结构进行组织和布局，实现优化计算机系统的固化软件。基于此，嵌入式实时软件的运用全过程就是对设定程序发出的指令及时传输到系统的终端控制中心，再由控制中心对系统运行的独立软件发出指令代码，对ROM的运行情况，包括运行速度、运行质量等方面进行优化处理，从而提高计算机系统软件的数据处理能力，在数据时间、运行效率等方面的优化为计算机系统软件的运行提供安全、可靠的保障。
第四，嵌入式实时软件的设计应用可以实现短时间内响应计算机系统的调度指令。在嵌入式实时软件的设计开发中，可以在软件内部设置微处理器，例如AT91RM9200处理器，该类处理器的外设接口较多，并且通过处理器中制约器的运行功能可以实现软件的同步制约，在系统突发事件中，通过在嵌入式实时软件中设置微处理器，可以还原系统的访问功能，缩短软件响应系统的实践，进而提高计算机系统软件的运行效率[6]。
最后，嵌入式实时软件的设计与开发利用有利于计算机系统初始化指令的顺利完成。相关技术人员在对嵌入式实时软件的设计中，按照计算机软件的运行需求操作嵌入式实时软件对系统的初始代码进行实时编写，保证执行软件安全运行的同时提高运行效率，最终达到计算机系统软件初始化效果。
结束语：
综上诉述，在互联网+时代，网络信息技术和电子计算机技术等各类现代科技的不断发展，计算机系统软件的种类日渐增多，系统运行的稳定性、可靠性和安全性等方面的要求也随之越来越高，将嵌入式实时软件应用在计算机软件设计中，不仅能够实现计算机系统的硬件和软件同时运行，还能大大提升整个系统的运行效率和质量，由此可见，对嵌入式实时软件的开发和利用进行创新性探索对推动社会发展具有重要意义，将是计算机软件设计在未来发展的必然趋势。
参考文献：
[1] 马宇驰. 计算机软件设计中嵌入式实时软件的应用探析[J]. 信息通信, 2014(4):104-104.
[2] 王长伟. 浅谈嵌入式实时软件在计算机软件设计中的运用[J]. 科学与财富, 2015(4):527-527.
[3] 谷惠敏. 嵌入式实时软件在计算机软件设计中的运用分析[J]. 电子设计工程, 2016, 24(9):169-171.
[4] 李田英, 刘胜珍. 嵌入式实时软件在计算机软件设计中的应用[J]. 电子设计工程, 2017, 25(8):178-182.
[5] 甘蓉. 嵌入式实时软件在计算机软件设计中的应用研究[J]. 电子设计工程, 2017, 25(16):143-145.
