利用函數(shù)參數(shù)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(diào)用μC／OS―II的每個(gè)系統(tǒng)函數(shù)時(shí)，只要被調(diào)用的函數(shù)提供狀態(tài)信息，都應(yīng)該對(duì)這些狀態(tài)信息進(jìn)行分析和處理。專業(yè)軟件設(shè)計(jì)者信奉這樣一個(gè)道理：“編寫無錯(cuò)代碼的最好方法是把防止錯(cuò)誤放在第一位”。以調(diào)用μC／OS―II的系統(tǒng)函數(shù)OSSemPend()為例，用戶不需要去改動(dòng)OSSemPend()函數(shù)的代碼，假設(shè)這部分內(nèi)容是沒有什么問題的?，F(xiàn)在我們要做的是檢測(cè)這個(gè)函數(shù)執(zhí)行時(shí)的狀態(tài)，也就是它產(chǎn)生的出錯(cuò)信息。這個(gè)函數(shù)返回三種結(jié)果說明用戶使用的錯(cuò)誤，如表1所列：0S_ERR_EVENT_TYPE表示用戶在調(diào)用OSSemPend()函數(shù)時(shí)提供的指針數(shù)據(jù)不是指向信號(hào)量的，發(fā)生了類型錯(cuò)誤；OS_ERR_PEVENT_NULL表示用戶提供的用作實(shí)際參數(shù)的指針是一個(gè)空指針；OS_ERR_PEND_ISR表示用戶在中斷服務(wù)程序中調(diào)用了OSSemPend()函數(shù)；這三種狀態(tài)錯(cuò)誤是在軟件設(shè)計(jì)階段由于用戶粗心或者對(duì)μC／OS―II系統(tǒng)函數(shù)不了解而導(dǎo)致的。只要用戶在設(shè)計(jì)過程中小心謹(jǐn)慎，這類錯(cuò)誤可以避免。但是，從防止錯(cuò)誤的角度來考慮，對(duì)這些錯(cuò)誤的狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)和處理是必要的，這樣在錯(cuò)誤發(fā)生時(shí)錯(cuò)誤處理程序會(huì)給出簡(jiǎn)單的提示甚至對(duì)錯(cuò)誤進(jìn)行修改。錯(cuò)誤處理程序防止在程序調(diào)試過程中反復(fù)閱讀程序代碼，避免了花費(fèi)很大的精力去查找錯(cuò)誤，提高了軟件設(shè)計(jì)效率。
按照以上方案設(shè)計(jì)出的嵌入式系統(tǒng)軟件可以認(rèn)為是一個(gè)理想的編譯器。現(xiàn)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題，那相應(yīng)程序的錯(cuò)誤情況會(huì)怎樣?這不單指語法錯(cuò)誤，還包括程序中的任何問題，不管它多么隱蔽。顯然，現(xiàn)在所有的編譯器都無法實(shí)現(xiàn)這種功能，所以要對(duì)編譯器的功能進(jìn)行擴(kuò)展。這種設(shè)計(jì)思路可以認(rèn)為是：軟件設(shè)計(jì)者要設(shè)計(jì)出編譯器的擴(kuò)展功能，使得在進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)時(shí)，編譯器能夠自己檢查錯(cuò)誤。如果能夠做到，軟件設(shè)計(jì)的勞動(dòng)量將大大降低。

4 軟件的調(diào)試版與交付版
前面的改進(jìn)程序?qū)SSemPend()函數(shù)調(diào)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(shè)計(jì)和調(diào)試。使用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC／0S―II進(jìn)行嵌入式軟件設(shè)計(jì)，用到的系統(tǒng)函數(shù)當(dāng)然不止OSSemPend()一個(gè)，如果每個(gè)函數(shù)調(diào)用結(jié)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)問題，首先考慮，如果非常謹(jǐn)慎小心進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，多數(shù)的狀態(tài)檢測(cè)處理過程就可以省略。之所以對(duì)每個(gè)狀態(tài)信息進(jìn)行檢測(cè)處理是為了提高軟件設(shè)計(jì)調(diào)試的效率。在軟件調(diào)試通過后，有些狀態(tài)信息的檢測(cè)就沒有必要了。這就像乘坐飛機(jī)出行前要買保險(xiǎn)，等航班到達(dá)目的地后，保險(xiǎn)就沒有什么用處了。軟件最終是作為一個(gè)產(chǎn)品提供給客戶的。這個(gè)產(chǎn)品是最終版本(當(dāng)然還會(huì)不斷升級(jí))。在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)有一個(gè)調(diào)試版本，這個(gè)調(diào)試版要貫穿整個(gè)軟件的生存周期。調(diào)試版是為了軟件的設(shè)計(jì)、調(diào)試和升級(jí)使用，不會(huì)提供給用戶，更不會(huì)出現(xiàn)在產(chǎn)品中。
具體到嵌入式系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)問題，仍然以調(diào)用OS―SemPend()函數(shù)的代碼為例來說明問題。調(diào)用OSSem―

通過觀察上述程序和前面的改進(jìn)發(fā)現(xiàn)，本段程序中加了幾個(gè)條件編譯指令。如果沒有定義TEST標(biāo)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(biāo)志，則表示為調(diào)試版，所有的指令代碼都會(huì)被編譯。通過比較這兩個(gè)版本看到：交付版的代碼比調(diào)試版的代碼在數(shù)量上大大減少。而且通過分析知道，在軟件調(diào)試通過以后，就不存在OS_ERR_EVENT_TYPE、0S_ERR_PEND_ISR和OS_ERR_PEVENT_NULL的錯(cuò)誤了，這兩個(gè)版本實(shí)現(xiàn)的功能完全相同，這部分代碼確實(shí)沒有編譯的必要了。

結(jié) 語
嵌入式系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)過程中，大部分場(chǎng)合會(huì)用到嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。用戶在保證自已設(shè)計(jì)代碼質(zhì)量的前提下，還要充分考慮調(diào)用系統(tǒng)函數(shù)時(shí)產(chǎn)生的狀態(tài)信息，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?。只有這樣，才能夠提高軟件的設(shè)計(jì)效率，縮短設(shè)計(jì)周期。