利用函數參數和返回值提高嵌入式軟件質(zhì)量

3 狀態(tài)信息的使用
在調用μC／OS―II的每個(gè)系統函數時(shí)，只要被調用的函數提供狀態(tài)信息，都應該對這些狀態(tài)信息進(jìn)行分析和處理。專(zhuān)業(yè)軟件設計者信奉這樣一個(gè)道理：“編寫(xiě)無(wú)錯代碼的最好方法是把防止錯誤放在第一位”。以調用μC／OS―II的系統函數OSSemPend()為例，用戶(hù)不需要去改動(dòng)OSSemPend()函數的代碼，假設這部分內容是沒(méi)有什么問(wèn)題的?，F在我們要做的是檢測這個(gè)函數執行時(shí)的狀態(tài)，也就是它產(chǎn)生的出錯信息。這個(gè)函數返回三種結果說(shuō)明用戶(hù)使用的錯誤，如表1所列：0S_ERR_EVENT_TYPE表示用戶(hù)在調用OSSemPend()函數時(shí)提供的指針數據不是指向信號量的，發(fā)生了類(lèi)型錯誤；OS_ERR_PEVENT_NULL表示用戶(hù)提供的用作實(shí)際參數的指針是一個(gè)空指針；OS_ERR_PEND_ISR表示用戶(hù)在中斷服務(wù)程序中調用了OSSemPend()函數；這三種狀態(tài)錯誤是在軟件設計階段由于用戶(hù)粗心或者對μC／OS―II系統函數不了解而導致的。只要用戶(hù)在設計過(guò)程中小心謹慎，這類(lèi)錯誤可以避免。但是，從防止錯誤的角度來(lái)考慮，對這些錯誤的狀態(tài)進(jìn)行檢測和處理是必要的，這樣在錯誤發(fā)生時(shí)錯誤處理程序會(huì )給出簡(jiǎn)單的提示甚至對錯誤進(jìn)行修改。錯誤處理程序防止在程序調試過(guò)程中反復閱讀程序代碼，避免了花費很大的精力去查找錯誤，提高了軟件設計效率。
按照以上方案設計出的嵌入式系統軟件可以認為是一個(gè)理想的編譯器?，F在考慮一下，倘若編譯程序能夠正確地指出代碼中的所有問(wèn)題，那相應程序的錯誤情況會(huì )怎樣?這不單指語(yǔ)法錯誤，還包括程序中的任何問(wèn)題，不管它多么隱蔽。顯然，現在所有的編譯器都無(wú)法實(shí)現這種功能，所以要對編譯器的功能進(jìn)行擴展。這種設計思路可以認為是：軟件設計者要設計出編譯器的擴展功能，使得在進(jìn)行軟件設計時(shí)，編譯器能夠自己檢查錯誤。如果能夠做到，軟件設計的勞動(dòng)量將大大降低。

4 軟件的調試版與交付版
前面的改進(jìn)程序對OSSemPend()函數調用產(chǎn)生的所有可能狀態(tài)進(jìn)行了處理，而這部分代碼中的大部分都是冗余代碼，為的是便于軟件的設計和調試。使用實(shí)時(shí)操作系統μC／0S―II進(jìn)行嵌入式軟件設計，用到的系統函數當然不止OSSemPend()一個(gè)，如果每個(gè)函數調用結束后都像程序中那樣處理，代碼的空間會(huì )迅速增加，程序的效率則會(huì )大大降低。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，首先考慮，如果非常謹慎小心進(jìn)行程序設計，多數的狀態(tài)檢測處理過(guò)程就可以省略。之所以對每個(gè)狀態(tài)信息進(jìn)行檢測處理是為了提高軟件設計調試的效率。在軟件調試通過(guò)后，有些狀態(tài)信息的檢測就沒(méi)有必要了。這就像乘坐飛機出行前要買(mǎi)保險，等航班到達目的地后，保險就沒(méi)有什么用處了。軟件最終是作為一個(gè)產(chǎn)品提供給客戶(hù)的。這個(gè)產(chǎn)品是最終版本(當然還會(huì )不斷升級)。在進(jìn)行產(chǎn)品設計時(shí)會(huì )有一個(gè)調試版本，這個(gè)調試版要貫穿整個(gè)軟件的生存周期。調試版是為了軟件的設計、調試和升級使用，不會(huì )提供給用戶(hù)，更不會(huì )出現在產(chǎn)品中。
具體到嵌入式系統軟件設計問(wèn)題，仍然以調用OS―SemPend()函數的代碼為例來(lái)說(shuō)明問(wèn)題。調用OSSem―

通過(guò)觀(guān)察上述程序和前面的改進(jìn)發(fā)現，本段程序中加了幾個(gè)條件編譯指令。如果沒(méi)有定義TEST標志，則有一部分代碼將不會(huì )被編譯，這就是交付版軟件。反之，如果定義了TEST標志，則表示為調試版，所有的指令代碼都會(huì )被編譯。通過(guò)比較這兩個(gè)版本看到：交付版的代碼比調試版的代碼在數量上大大減少。而且通過(guò)分析知道，在軟件調試通過(guò)以后，就不存在OS_ERR_EVENT_TYPE、0S_ERR_PEND_ISR和OS_ERR_PEVENT_NULL的錯誤了，這兩個(gè)版本實(shí)現的功能完全相同，這部分代碼確實(shí)沒(méi)有編譯的必要了。

結 語(yǔ)
嵌入式系統軟件設計過(guò)程中，大部分場(chǎng)合會(huì )用到嵌入式實(shí)時(shí)操作系統。用戶(hù)在保證自已設計代碼質(zhì)量的前提下，還要充分考慮調用系統函數時(shí)產(chǎn)生的狀態(tài)信息，并進(jìn)行適當的處理。只有這樣，才能夠提高軟件的設計效率，縮短設計周期。