摘要：嵌入式軟件大都采用C語言開發(fā)，存在著調(diào)試困難、不易查錯的特點。本文針對嵌入式C語言的編程特點，設計了一種基于堆棧模式的錯誤追蹤機制，并論述了其具體實現(xiàn)方法，包括錯誤代碼定義、錯誤處理堆棧設計及錯誤異常的描述方法，給出了詳細代碼。本方法已經(jīng)在多個實際嵌入式產(chǎn)品開發(fā)中得到應用。
關鍵詞：嵌入式軟件；錯誤追蹤；堆棧

引言
嵌入式軟件開發(fā)往往缺乏必要的調(diào)試工具和調(diào)試手段，同時需要有較高的容錯處理能力，程序正常運行過程中盡量不因為出現(xiàn)異常而導致系統(tǒng)停止。一旦發(fā)生錯誤或異常，開發(fā)人員需要盡量多的錯誤環(huán)境信息來查找問題的原因。從程序編寫的角度來講，一般嵌入式軟件都采用C語言開發(fā)。C語言本身的特點決定了無法利用語言本身的功能實現(xiàn)對異常的跟蹤與處理，只能通過良好的編程模型與習慣，以及后期的大量測試，來發(fā)現(xiàn)和解決異常。因此，如何進一步提升程序開發(fā)中的可調(diào)試性，對于運行中的異常如何保存現(xiàn)場，從而方便進行異常追蹤等，是開發(fā)者需要考慮的重要問題。本文針對嵌入式C語言開發(fā)的特點，提出一種基于堆棧模式的異常追蹤編程模型，能夠?qū)崿F(xiàn)有效的異?，F(xiàn)場保存與恢復，并為后期的問題分析與解決打好基礎。同時，本文所提出的思路亦可作為實際運行階段提升可調(diào)試性的一種手段應用于嵌入式軟件編程中，最大限度實現(xiàn)對于異常發(fā)生環(huán)境的保存與定位，提升系統(tǒng)的可維護性。

1 建立全局錯誤代碼表
對于嵌入式軟件來說，盡量節(jié)省內(nèi)存資源、降低程序代碼量是十分重要的。因此，將程序中所有錯誤、異常情況都進行了統(tǒng)一編碼，提高了錯誤處理代碼的規(guī)范化與可讀性。設計8位整數(shù)編碼格式如下：

每個錯誤代碼在程序中僅需要1個字節(jié)進行存儲。對于程序中每個可能異常的地方(如COM1沒打開)，都設定1個唯一編號，當出現(xiàn)錯誤或異常時根據(jù)該編號可以直接定位到源程序?qū)募统绦蚨?，并確定錯誤類型。
采用錯誤代碼的形式存儲錯誤信息，不僅可以精確描述錯誤的類型、位置等信息，還可以最大限度地節(jié)省寶貴的可執(zhí)行內(nèi)存資源，降低程序?qū)?nèi)存的需求。

2 建立全局異常堆棧
在一個復雜的嵌入式實時系統(tǒng)中，程序處理流程復雜，不同資源之間往往在操作上存在著交叉。當出現(xiàn)程序錯誤或異常時，不能簡單地退出程序，而是應當盡量將錯誤處理掉，實在無法處理的錯誤應進行記錄，但整個程序的運行不應當中斷。對此，使用1個錯誤堆棧來保存錯誤信息。該棧用下面數(shù)組定義：

ERROR_STACK為全局錯誤棧類型定義，MainErrStack為全局棧實例，其元素個數(shù)由ERR_STACK_SIZE確定。ErrorParm為字符數(shù)組，當錯誤發(fā)生時可以依次保存函數(shù)的人口參數(shù)以及異常發(fā)生之前局部變量的值等。實際數(shù)組長度ERR_ENV_LEN可以根據(jù)情況調(diào)整，一般情況下開發(fā)階段可以設置大一些，保證存放更多的錯誤信息用于調(diào)試；進入實際運行階段可以適當縮小該錯誤環(huán)境棧長度，減少內(nèi)存空間的占用。