利用函數(shù)參數(shù)和返回值提高嵌入式軟件質(zhì)量
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提高軟件代碼的質(zhì)量是每一個(gè)軟件設(shè)計(jì)者都必須考慮的問(wèn)題，這涉及軟件的有效性和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。基于嵌入式系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)多數(shù)是以實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)為平臺(tái)，這和傳統(tǒng)的以WindOWS操作系統(tǒng)為平臺(tái)的程序設(shè)計(jì)有很大的不同。前者要求對(duì)操作系統(tǒng)有更加深入的了解，要求使用者對(duì)自己的處理器和編譯器工作原理有相當(dāng)?shù)睦斫猓軌蚓帉懸欢康囊浦泊a實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)和底層硬件的連接。μC／OS―II是一種源代碼公開的占先式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)內(nèi)核，本文主要結(jié)合μC／OS―II的系統(tǒng)函數(shù)的應(yīng)用，說(shuō)明利用μC／OS―II系統(tǒng)函數(shù)的參數(shù)和返回值來(lái)提高程序設(shè)計(jì)效率和代碼質(zhì)量的方法。
1 參數(shù)和返回值分類
通過(guò)對(duì)μC／0S―II的學(xué)習(xí)和研究，可以發(fā)現(xiàn)它提供的系統(tǒng)函數(shù)大多是用標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言寫的；受C語(yǔ)言語(yǔ)法規(guī)則的限制，這些函數(shù)只有一個(gè)返回值。為了在使用μC／0SII的系統(tǒng)函數(shù)時(shí)得到更多的狀態(tài)信息，將狀態(tài)信息保存在函數(shù)參數(shù)中。這樣，μC／OS―II系統(tǒng)函數(shù)的參數(shù)可以分為兩類：第一類是普通的形式參數(shù)，這類參數(shù)符合傳統(tǒng)的使用方法，主要傳遞實(shí)際參數(shù)的值，起到數(shù)值傳遞的作用；第二類形式參數(shù)在使用時(shí)，不傳遞有效數(shù)值，僅是一個(gè)變量。系統(tǒng)函數(shù)在執(zhí)行時(shí)產(chǎn)生的狀態(tài)信息就保存在第二類參數(shù)里，在系統(tǒng)函數(shù)調(diào)用結(jié)束時(shí)通過(guò)這類參數(shù)的值來(lái)查看系統(tǒng)函數(shù)執(zhí)行過(guò)程中產(chǎn)生的狀態(tài)信息。
本文以函數(shù)0SSemPend()為例來(lái)介紹。這個(gè)函數(shù)沒有返回值，它每個(gè)形式參數(shù)的具體含義見參考文獻(xiàn)，這里不做具體的描述。其參數(shù)可歸為上述的兩類：OS_EVENT*pevent和INTl6U timeout為第一類，應(yīng)用程序中的實(shí)際參數(shù)要給予它們具體的數(shù)值；INT8U*err為第二類，應(yīng)用程序中的實(shí)際參數(shù)不需要給出具體的數(shù)值，在函數(shù)代碼執(zhí)行時(shí)，會(huì)根據(jù)不同的情況給INT8U*err賦值，這個(gè)值反映了函數(shù)的執(zhí)行情況。如OSSemPend()函數(shù)的應(yīng)用所示。
2 函數(shù)參數(shù)和返回值中的狀態(tài)信息
μC／OS―II的系統(tǒng)函數(shù)根據(jù)實(shí)際情況可以分為沒有參數(shù)和返回值的函數(shù)、有參數(shù)沒有返回值的函數(shù)和既有參數(shù)又有返回值的函數(shù)。在這里不討論第一種情況，本文主要研究的是第二和第三種情況。如前所述，μC／OS―II為了增加系統(tǒng)函數(shù)執(zhí)行產(chǎn)生的狀態(tài)信息和返回值，將狀態(tài)信息放到函數(shù)的參數(shù)中。筆者通過(guò)對(duì)μC／0S―II的系統(tǒng)函數(shù)的研究發(fā)現(xiàn)，這些函數(shù)并不是都將狀態(tài)信息放到函數(shù)的參數(shù)中。有的也放到返回值中，如OSsemQtJery()函數(shù)，就是用返回值傳遞的狀態(tài)信息，而用函數(shù)的參數(shù)傳遞的有效信息。這些狀態(tài)信息反映了在使用μC／OS―II的系統(tǒng)函數(shù)時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題，通過(guò)讀這些狀態(tài)可以知道系統(tǒng)函數(shù)執(zhí)行的情況。因此，從安全的角度來(lái)說(shuō)，在使用這些系統(tǒng)函數(shù)時(shí)應(yīng)該讀出所有狀態(tài)信息，并且根據(jù)狀態(tài)的不同給出相應(yīng)的處理指令。按照這種思路，對(duì)OSSemPend()函數(shù)的應(yīng)用的改進(jìn)如下：
可以看到，在調(diào)用系統(tǒng)服務(wù)函數(shù)OSSemPend()時(shí)，臨時(shí)變量err作為實(shí)際參數(shù)傳遞給OSSemPend()。在執(zhí)行這個(gè)函數(shù)后，err這個(gè)臨時(shí)變量就包含了函數(shù)執(zhí)行時(shí)產(chǎn)生的狀態(tài)信息。這些狀態(tài)信息使用常量而不用一個(gè)常數(shù)，是為了增加軟件的可讀性和通用性。具體的定義和含義如表1所列，其中前兩種返回值是正常的：第一種是有信號(hào)可用時(shí)的情況，進(jìn)行正常的處理；第二種是在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)沒有信號(hào)到來(lái)，要做超時(shí)處理。后面三種情況是人為錯(cuò)誤造成的。在調(diào)用OSSemPend()系統(tǒng)函數(shù)后要對(duì)這個(gè)包含狀態(tài)信息的變量進(jìn)行分析處理，過(guò)程如上述程序所示，由于篇幅關(guān)系，這里只是用簡(jiǎn)單的一句話來(lái)代表處理過(guò)程。
評(píng)論