利用函數(shù)參數(shù)和返回值提高嵌入式軟件質量
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提高軟件代碼的質量是每一個軟件設計者都必須考慮的問題，這涉及軟件的有效性和經(jīng)濟價值。基于嵌入式系統(tǒng)的軟件設計多數(shù)是以實時操作系統(tǒng)為平臺，這和傳統(tǒng)的以WindOWS操作系統(tǒng)為平臺的程序設計有很大的不同。前者要求對操作系統(tǒng)有更加深入的了解，要求使用者對自己的處理器和編譯器工作原理有相當?shù)睦斫?，能夠編寫一定量的移植代碼實現(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時操作系統(tǒng)內核，本文主要結合μC／OS―II的系統(tǒng)函數(shù)的應用，說明利用μC／OS―II系統(tǒng)函數(shù)的參數(shù)和返回值來提高程序設計效率和代碼質量的方法。
1 參數(shù)和返回值分類
通過對μC／0S―II的學習和研究，可以發(fā)現(xiàn)它提供的系統(tǒng)函數(shù)大多是用標準C語言寫的；受C語言語法規(guī)則的限制，這些函數(shù)只有一個返回值。為了在使用μC／0SII的系統(tǒng)函數(shù)時得到更多的狀態(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，不傳遞有效數(shù)值，僅是一個變量。系統(tǒng)函數(shù)在執(zhí)行時產(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)調用結束時通過這類參數(shù)的值來查看系統(tǒng)函數(shù)執(zhí)行過程中產(chǎn)生的狀態(tài)信息。
本文以函數(shù)0SSemPend()為例來介紹。這個函數(shù)沒有返回值，它每個形式參數(shù)的具體含義見參考文獻，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，應用程序中的實際參數(shù)要給予它們具體的數(shù)值；INT8U*err為第二類，應用程序中的實際參數(shù)不需要給出具體的數(shù)值，在函數(shù)代碼執(zhí)行時，會根據(jù)不同的情況給INT8U*err賦值，這個值反映了函數(shù)的執(zhí)行情況。如OSSemPend()函數(shù)的應用所示。
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。筆者通過對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)時出現(xiàn)的問題，通過讀這些狀態(tài)可以知道系統(tǒng)函數(shù)執(zhí)行的情況。因此，從安全的角度來說，在使用這些系統(tǒng)函數(shù)時應該讀出所有狀態(tài)信息，并且根據(jù)狀態(tài)的不同給出相應的處理指令。按照這種思路，對OSSemPend()函數(shù)的應用的改進如下：
可以看到，在調用系統(tǒng)服務函數(shù)OSSemPend()時，臨時變量err作為實際參數(shù)傳遞給OSSemPend()。在執(zhí)行這個函數(shù)后，err這個臨時變量就包含了函數(shù)執(zhí)行時產(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：第一種是有信號可用時的情況，進行正常的處理；第二種是在規(guī)定的時間內沒有信號到來，要做超時處理。后面三種情況是人為錯誤造成的。在調用OSSemPend()系統(tǒng)函數(shù)后要對這個包含狀態(tài)信息的變量進行分析處理，過程如上述程序所示，由于篇幅關系，這里只是用簡單的一句話來代表處理過程。
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