嵌入式軟件中基于棧的錯(cuò)誤追蹤機(jī)制設(shè)計(jì)

3 建立統(tǒng)一的錯(cuò)誤描述字典表
為了進(jìn)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(lèi)型的錯(cuò)誤定義一個(gè)錯(cuò)誤描述保存在單獨(dú)的文件或緩沖區(qū)中。當(dāng)發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)錯(cuò)誤代碼取出該錯(cuò)誤的詳細(xì)描述并顯示給用戶(hù)。以上操作可以封裝為ShowErrorMessage函數(shù)，定義為Char*ShowErrorMessage(int errorId)。在錯(cuò)誤發(fā)生位置并不直接描述錯(cuò)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(kāi)發(fā)者對(duì)錯(cuò)誤文字描述的差異而導(dǎo)致對(duì)用戶(hù)的提示信息不統(tǒng)一。例如錯(cuò)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(hào)為“17”的C源程序文件，010表示文件中第10個(gè)錯(cuò)誤位置。部分錯(cuò)誤代碼描述示例如表1所列。

4 應(yīng)用說(shuō)明
下面以1個(gè)簡(jiǎn)單的例子來(lái)說(shuō)明本文方法的運(yùn)行。假設(shè)程序需要提供1個(gè)通過(guò)GPRS發(fā)送數(shù)據(jù)的函數(shù)GprsSendData(char*ip，char*buf，int size)，實(shí)現(xiàn)將buf緩沖區(qū)指定長(zhǎng)度為size的字符串通過(guò)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(cuò)誤的位置都加入了錯(cuò)誤壓棧操作，當(dāng)GprsSendData函數(shù)的返回值為假時(shí)，上級(jí)調(diào)用函數(shù)會(huì)繼續(xù)將其異常時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)(局部變量、參數(shù)等)繼續(xù)壓棧，以此類(lèi)推直到需要處理該異常的最頂級(jí)。開(kāi)發(fā)人員后期調(diào)試時(shí)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(kāi)發(fā)階段及運(yùn)行的初期階段，適當(dāng)加大錯(cuò)誤堆棧容量，可以?xún)?chǔ)存更多信息輔助調(diào)試。隨著設(shè)備軟件可靠性、穩(wěn)定性的增加，在正式投入運(yùn)行后可以將異常棧設(shè)定為較小的容量，以降低存儲(chǔ)需求。
可以設(shè)想，若整個(gè)嵌入式軟件在開(kāi)發(fā)中嚴(yán)格按照本文思路處理異常，應(yīng)當(dāng)可以很方便地進(jìn)行異常的查找與處理。當(dāng)嵌入式設(shè)備投入運(yùn)行后，定期對(duì)該設(shè)備的錯(cuò)誤棧進(jìn)行分析，對(duì)于棧中存儲(chǔ)的錯(cuò)誤信息進(jìn)行及時(shí)處理，可以迅速有效地增加設(shè)備軟件的運(yùn)行可靠性。一個(gè)經(jīng)過(guò)嚴(yán)格測(cè)試的設(shè)備在絕大多數(shù)情況下錯(cuò)誤棧應(yīng)為空。

結(jié)語(yǔ)
本文對(duì)于基于C語(yǔ)言的嵌入式軟件開(kāi)發(fā)中的錯(cuò)誤追蹤機(jī)制進(jìn)行了詳細(xì)描述。該機(jī)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(kāi)發(fā)成本。同時(shí)，該機(jī)制亦可以用于正常開(kāi)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(shí)現(xiàn)后期分析，也為改進(jìn)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(jī)制已經(jīng)在作者主持的電力GPRS集抄終端的軟件設(shè)計(jì)中得到了實(shí)際應(yīng)用，取得了良好的效果。