CN102063361A - 一种降低嵌入式软件死机概率的方法 - Google Patents

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程智俊
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Abstract

本发明涉及嵌入式软件，其公开了一种降低嵌入式软件死机概率的方法，在死机概率最小的时钟程序里对嵌入式软件的运行进行监控，从而将嵌入式软件的死机概率降到最低。其技术方案的要点可概括为：在各中断、进程、公共变量的进出口设置标志位，在时钟里设置监视程序对这些标志位进行监视，一旦有非正常进出的中断、进程、公共变量，则对其进行恢复操作。本发明的有益效果是：在死机概率最小的时钟程序里对各中断、进程及公共变量进行监视，将嵌入式软件的死机概率降到最低，适用于嵌入式软件。

Description

一种降低嵌入式软件死机概率的方法
技术领域
本发明涉及嵌入式软件，具体的说是涉及一种降低嵌入式软件死机概率的方法。
背景技术
嵌入式产品在上电运行过程中，其软件是靠若干个中断和进程以及公共变量来运行的；如果能够实时检测出哪个中断和进程出了问题，从而在开发和测试阶段就完成对问题软件的修改，尽量降低软件死机概率，即使是产品已经交到用户手里，也能对出现问题的中断和进程以及公共变量通过修复程序进行自我修复，从而避免无故死机。
在传统技术中，为了降低嵌入式软件死机概率，都是采取随意创建一个线程或者进程监视其他线程或者进程的运行，该方式的确可以有效降低嵌入式软件死机概率，然而，用于监视其他线程或进程而随意创建的一个线程或进程和其他线程或进程的死机概率是一样的，换句话说，如果用于监视其他线程或进程而创建的线程或进程死机的话，那么对其他线程或进程也起不到监视作用，因此，传统技术无法将嵌入式软件死机概率降到最低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提出一种降低嵌入式软件死机概率的方法，在死机概率最小的时钟程序里对嵌入式软件的运行进行监控，从而将嵌入式软件的死机概率降到最低。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种降低嵌入式软件死机概率的方法，包括以下步骤：
a.对各个中断的入口和出口设立标志位，在时钟里设立监视程序对这些标志位进行监视，判断各中断是否正常进出，如果是，则继续对这些标志位进行监视，如果不是，则对非正常进出的中断进行恢复操作；
b.对各个进程的入口和出口设立标志位，在时钟里设立监视程序对这些标志位进行监视，判断各进程是否正常进出，如果是，则继续对这些标志位进行监视，如果不是，则对非正常进出的进程进行恢复操作；
c.对各个公共变量的入口和出口设立标志位，在时钟里设立监视程序对这些标志位进行监视，判断各公共变量是否正常进出，如果是，则继续对这些标志位进行监视，如果不是，则对非正常进出的公共变量进行恢复操作。
进一步，还包括：如果操作系统源代码开放，则对内存分配的各个函数以及内存分配函数设立标志位，在时钟里设立监视程序对这些标志位进行监视，判断内存分配的各个函数及内存分配函数是否正常进出，如果是，则继续对这些标志位进行监视，如果不是，则对非正常进出的内存分配函数和内存分配的各函数进行恢复操作。
本发明的有益效果是：在死机概率最小的时钟程序里对各中断、进程及公共变量进行监视，将嵌入式软件的死机概率降到最低。
附图说明
图1为本发明的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
传统技术中采取随意创建一个线程或进程去监视其它线程或进程的方式，由于随意创建的线程或进程与被监视的线程或进程的死机概率是一样的，因而并不能把嵌入式软件的死机概率降到最低；针对上述缺陷，本发明提出一种降低嵌入式软件死机概率的方法，在死机概率最小的时钟程序里对嵌入式软件的运行进行监控，从而将嵌入式软件的死机概率降到最低。
首先要从理论上确认时钟是死机的唯一标志，由于系统CPU是按照时间片的方法给各个进(线)程、中断分配任务的。如果时钟出错，必然造成CPU的混乱，整个系统也就崩溃了。虽然一般的进(线)程、中断停止运行了，但CPU是照常工作的，只不过有时候表现为系统操作不反应；因此时钟的死机概率比普通的进程、中断的死机概率小的多，在时钟代码段中实现对各个任务的监控程序是能大幅度降低嵌入式软件死机概率的，而非创建普通的线程或者进程去监视其他的线程或者进程。
如图1所示，本发明中的降低嵌入式软件死机概率的方法，采用以下措施实现：
1.对各个中断的入口和出口设立标志位，在时钟里设立监视程序对这些标志位进行监视，判断各中断是否正常进出，如果是，则继续对这些标志位进行监视，如果不是，则对非正常进出的中断进行恢复操作；由于中断是一次性执行完毕的，因此从理论上来讲，针对中断的标志位是不需要设置信号锁定的，但是为了保险起见还是要设置信号锁定操作的；
2.对各个进程的入口和出口设立标志位，在时钟里设立监视程序对这些标志位进行监视，判断各进程是否正常进出，如果是，则继续对这些标志位进行监视，如果不是，则对非正常进出的进程进行恢复操作；如果某个进程的执行统计代码正常进出是100句，而时钟监视的只有80句，并且一段时间内持续不变(需要统计CPU执行完所有进程的时间)，则可以认为这个进程是出问题了，当然还要判断这个进程是不是主动被挂起等状态；
3.对各个公共变量的入口和出口设立标志位，在时钟里设立监视程序对这些标志位进行监视，判断各公共变量是否正常进出，如果是，则继续对这些标志位进行监视，如果不是，则对非正常进出的公共变量进行恢复操作；
4.如果操作系统源代码开放，则需要对内存分配的各个函数，尤其是对内存分配函数(诸如malloc和calloc以及free等)实现监控；监控方式同样是对内存分配的各个函数以及内存分配函数设立标志位，在时钟里设立监视程序对这些标志位进行监视，判断内存分配的各个函数及内存分配函数是否正常进出，如果是，则继续对这些标志位进行监视，如果不是，则对非正常进出的内存分配函数和内存分配的各函数进行恢复操作。
除上述手段以外，我们也可以对各个被监视的进(线)程或者中断代码优化，分析具体的产品代码，做出最优化的设计，从而降低死机概率。例如：一种对视频程序的监视过程中，除了正常的入口和出口设置监视外，对于解码出错我们设计了优化程序：采取了5分钟内出错10次视为解码器寄存器出问题，需要对解码器进行复位。
综上，在被监视的对象出现问题时，可以在开发和测试阶段尽量对出问题的对象进行修改设计，使其尽量完善，也可以设计修复程序，以便普通用户也能对出问题的对象进行自我修复。

Claims (2)

1.一种降低嵌入式软件死机概率的方法，其特征在于：包括以下步骤：
a.对各个中断的入口和出口设立标志位，在时钟里设立监视程序对这些标志位进行监视，判断各中断是否正常进出，如果是，则继续对这些标志位进行监视，如果不是，则对非正常进出的中断进行恢复操作；
b.对各个进程的入口和出口设立标志位，在时钟里设立监视程序对这些标志位进行监视，判断各进程是否正常进出，如果是，则继续对这些标志位进行监视，如果不是，则对非正常进出的进程进行恢复操作；
c.对各个公共变量的入口和出口设立标志位，在时钟里设立监视程序对这些标志位进行监视，判断各公共变量是否正常进出，如果是，则继续对这些标志位进行监视，如果不是，则对非正常进出的公共变量进行恢复操作。
2.如权利要求1所述的一种降低嵌入式软件死机概率的方法，其特征在于：还包括：如果操作系统源代码开放，则对内存分配的各个函数以及内存分配函数设立标志位，在时钟里设立监视程序对这些标志位进行监视，判断内存分配的各个函数及内存分配函数是否正常进出，如果是，则继续对这些标志位进行监视，如果不是，则对非正常进出的内存分配函数和内存分配的各函数进行恢复操作。
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