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嵌入式软件可靠性设计要注意的问题

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4、数据、变量

变量的定义是为的避免各种混淆,同一程序内数据和数据的混淆、不同人读程序时对变量理解上出现的二义性、视觉效果上容易出现的错误(字母的"o"和数字的"0",字母的"l"和数字的"1")。这里要遵循一个"要么相同,要么迥异"的基本规则,这条规则在很多的领域都有应用,用的最绝的是朱元璋,对待贪官,要么不理你,自觉点您贪差不多了就收手吧,您自己不收手的话,做的过了直接就杀,株连几族,所以在明朝,朱元璋是杀人最多的皇帝;在结构的防呆性设计上,接插件的选型也是如此,如果一个^^^白色和一个浅灰色的同类接插件,最好的选择是有很直观的视觉差异或结构的差异,或者干脆就是相同的,相同须基于一个前提,互换性要好。

用显意的符号来命名变量和语句标号。标识符的命名有明确含义,且是完整单词或易理解的缩写。短单词通过去掉"元音"形成缩写;长单词取头几个字母形成缩写;一些单词有公认的缩写。如:

Temp — tmp;

Flag — f.l.g;(*注:请去年中间的.号)

Statistic — stat;

Increment — inc;

Message — msg。

特殊约定或缩写,要有注释说明。在源文件开始处,对使用的缩写或约定注释说明。自己特有的命名风格,要自始至终保持一致。对于变量命名,禁止取单个字符(如i、j、k...);含义+变量类型、数据类型等,i、j、k作局部循环变量是允许的,但容易混淆的字母慎用。如int Liv_Width,L代表局部变量(Local)(g全局变量Global)、i代表数据类型(Interger)、 v代表 变量(Variable)(c常量Const)、Width代表变量的含义,这种命名方式可防止局部变量与全局变量重名。

禁用易混淆的标识符(R1和Rl,DO和D0等)来表示不同的变量、文件名和语句标号。

除了编译开关/头文件等特殊应用,避免使用_EXAMPLE_TEST_之类以下划线开始和结尾的定义。

全局变量是战略性资源,它决定了模块和模块间的耦合度,需在项目上提升到一个足够高的高度,慎用全局变量,不得不用的时候,要单独为每一个全局变量编写独立的操作模块或函数,在修改全局变量的时候,要检查是否有别的函数在调用它并且需要此数值保持稳定。

对变量代表某个特定含义的时候,尽量不要仅仅用位来代表什么,比如用某变量的第零位代表某个状态(0000 0001,其中仅用1代表某个内容,这样01H、03H、05H… 会有很多个组合都能代表这个状态);位容易受干扰被修改,信息出现错误的几率大很多。

也不要用00H、FFH等数据代表,就像我们面试一群人一样,第一个被面试人和最后一个被面试人容易被记住,00H和FFH亦然,系统默认状态是00和 FF的时候较多,他们容易被复位或置位成这类数值。推荐以四位的二进制码的某个中间值为状态变量,如1001。

变量数据在应用之前宜作数据类型和数值范围的判断;

数据在存储过程中也容易出现问题,EEPROM、RAM等都有过类似的案例。数据出错时避免不了的,解决的办法是学花旗银行等美国金融企业,之所以在 9.11后他们能很快恢复业务,基本没有数据方面的损失,原因何在?因为他们有异地容灾数据备份系统,知里面有两个关键词,异地、备份。我们的信息也同样,首先选择存在不同的介质中、或相同的介质但迥异的存放环境和位置下,双重备份的结局是两边不一致的时候,数据被怀疑并拒绝反映执行,但嵌入式软件很多时候是要靠数据来推动执行机构的,即使发现数据有问题也不允许行政不作为,这种情况下,作为我们也很难办,2个不同的数据,有明显问题的还好排除,都在有限范围内可如何判定哈?这种时候没办法只好三备份,少数服从多数是唯一的选择了。石头剪刀布的方式不好用,葛优的分歧终端机也不适用,就只好选择这种最原始最有效的办法了,唯一需要注意的是数据宜存放于三种不同的备份环境下,不然岂不成了你家哥俩儿,咋表决都占便宜啊。

以上仅就嵌入式软件可靠性的关注方面分了几大类,进行了基本的描述,实际应用中,需要关注的点还有很多很多,如果是准备自行制定设计规范的话,以上的思路应该也可以给与一些启迪了。

作者:武晔卿 来源:维库开发网

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