嵌入式軟件中基于棧的錯誤追蹤機制設計
為了確保錯誤處理機制本身不會給程序引入新的異常,因此將堆棧的操作完全封裝為Push和Pop兩個函數(shù),并引入當前堆棧指針stackCu-rrentPos(初始為一1表示堆棧為空,有效取值范圍為一1~ERR_STlACK_SIZE一1,該指針始終指向棧頂元素)。算法說明如下:本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/151695.htm
3 建立統(tǒng)一的錯誤描述字典表
為了進一步提高代碼規(guī)范化程度并降低內(nèi)存需求,可以將每種類型的錯誤定義一個錯誤描述保存在單獨的文件或緩沖區(qū)中。當發(fā)生錯誤時,系統(tǒng)根據(jù)錯誤代碼取出該錯誤的詳細描述并顯示給用戶。以上操作可以封裝為ShowErrorMessage函數(shù),定義為Char*ShowErrorMessage(int errorId)。在錯誤發(fā)生位置并不直接描述錯誤信息的方法,不僅可以降低可執(zhí)行內(nèi)存需求,而且避免了由于不同開發(fā)者對錯誤文字描述的差異而導致對用戶的提示信息不統(tǒng)一。例如錯誤提示“數(shù)組越下界!代碼:53017010”,530即表示數(shù)組越下界異常,17表示編號為“17”的C源程序文件,010表示文件中第10個錯誤位置。部分錯誤代碼描述示例如表1所列。
4 應用說明
下面以1個簡單的例子來說明本文方法的運行。假設程序需要提供1個通過GPRS發(fā)送數(shù)據(jù)的函數(shù)GprsSendData(char*ip,char*buf,int size),實現(xiàn)將buf緩沖區(qū)指定長度為size的字符串通過TCP方式發(fā)送到給定IP地址。示例代碼如下:
由上面可以看出,可能出現(xiàn)錯誤的位置都加入了錯誤壓棧操作,當GprsSendData函數(shù)的返回值為假時,上級調(diào)用函數(shù)會繼續(xù)將其異常時的運行狀態(tài)(局部變量、參數(shù)等)繼續(xù)壓棧,以此類推直到需要處理該異常的最頂級。開發(fā)人員后期調(diào)試時可以將棧頂元素依次出棧,構(gòu)成一條完整的函數(shù)調(diào)用鏈,比較容易找出上述產(chǎn)生ip為空串的根本原因。
在軟件開發(fā)階段及運行的初期階段,適當加大錯誤堆棧容量,可以儲存更多信息輔助調(diào)試。隨著設備軟件可靠性、穩(wěn)定性的增加,在正式投入運行后可以將異常棧設定為較小的容量,以降低存儲需求。
可以設想,若整個嵌入式軟件在開發(fā)中嚴格按照本文思路處理異常,應當可以很方便地進行異常的查找與處理。當嵌入式設備投入運行后,定期對該設備的錯誤棧進行分析,對于棧中存儲的錯誤信息進行及時處理,可以迅速有效地增加設備軟件的運行可靠性。一個經(jīng)過嚴格測試的設備在絕大多數(shù)情況下錯誤棧應為空。
結(jié)語
本文對于基于C語言的嵌入式軟件開發(fā)中的錯誤追蹤機制進行了詳細描述。該機制可以有效地降低軟件異常發(fā)生的概率,提升軟件的可靠性,減少開發(fā)成本。同時,該機制亦可以用于正常開發(fā)階段的輔助調(diào)試中,在關(guān)鍵程序段將環(huán)境信息壓棧實現(xiàn)后期分析,也為改進嵌入式軟件的調(diào)試手段提供了新的輔助思路。文中所述機制已經(jīng)在作者主持的電力GPRS集抄終端的軟件設計中得到了實際應用,取得了良好的效果。
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