技巧1：用已知值填充ROM
微控制器跳出應用程序空間并在非預想的代碼空間中執(zhí)行這種情況似乎是相當少有的。然而，它確實會發(fā)生！
有相當完備的linker或IDE技巧可以用來幫助識別這樣的事件發(fā)生并從中恢復系統(tǒng)。技巧就是使用FILL命令對未用ROM填充已知的位模式。要填充未使用的內(nèi)存，有很多不同的可能組合可以使用，但如果是想建立更加可靠的系統(tǒng)，最明顯的選擇是在這些位置放置ISR fault handler。如果系統(tǒng)出了某些差錯，處理器開始執(zhí)行程序空間以外的代碼，就會觸發(fā)ISR，并在決定校正行動之前提供儲存處理器、寄存器和系統(tǒng)狀態(tài)的機會。
技巧2：檢查應用程序的CRC
對嵌入式工程師來說一個很大的好處是，我們的IDE和工具鏈可以自動產(chǎn)生應用程序或內(nèi)存空間校驗和(Checksum)，從而根據(jù)這個校驗和驗證應用程序是否完好。有趣的是，在許多這些案例中，只有在將程序代碼加載到設備時，才會用到校驗和。
然而，如果CRC或校驗和保持在內(nèi)存中，那么驗證應用程序在啟動時（或甚至對長時間運行的系統(tǒng)定期驗證）是否仍然完好是確保意外之事不會發(fā)生的極好途徑?，F(xiàn)在一個編程過的應用程序發(fā)生改變的概率是很小的，但考慮每年交付的數(shù)十億個微控制器以及可能惡劣的工作環(huán)境，應用程序崩潰的機會并不是零。更有可能的是，系統(tǒng)中的一個缺陷可能導致某一扇區(qū)發(fā)生閃存寫入或閃存擦除，從而破壞應用程序的完整性。
技巧3：在啟動時執(zhí)行RAM檢查
為了建立一個更加可靠和扎實的系統(tǒng)，確保系統(tǒng)硬件正常工作非常重要。在啟動時驗證RAM的內(nèi)部或外部沒有問題，是確保硬件可以如預期般運作的一個好方法。
有許多不同的方法可用于執(zhí)行RAM檢查，但常用的方法是寫入一個已知的模式，然后等上一小段時間再回讀。結果應該是所讀就是所寫。真相是，在大多數(shù)情況下RAM檢查是通過的，這也是我們想要的結果。但也有極小的可能性檢查不通過，這時就為系統(tǒng)標示出硬件問題提供了極好的機會。
這里有一個memtest C模塊，是Michael Barr在 2000年就寫好了的，它可以節(jié)省工程師考慮RAM測試所需的時間。
技巧4：使用堆棧監(jiān)視器
堆棧大小是在編譯時就靜態(tài)分配好的，但堆棧是以動態(tài)的方式使用的。隨著代碼的執(zhí)行，應用程序需要的變量、返回的地址和其它信息被不斷存儲在堆棧中。這種機制導致堆棧在其分配的內(nèi)存中不斷增長。然而，這種增長有時會超出編譯時確定的容量極限，導致堆棧破壞相鄰內(nèi)存區(qū)域的數(shù)據(jù)。
絕對確保堆棧正常工作的一種方法是實現(xiàn)堆棧監(jiān)視器，將它作為系統(tǒng)“保健”代碼的一部分。堆棧監(jiān)視器會在堆棧和“其它”內(nèi)存區(qū)域之間創(chuàng)建一個緩沖區(qū)域，并填充已知的位模式。然后監(jiān)視器會不斷的監(jiān)視圖案是否有任何變化。如果該位模式發(fā)生了改變，那就意味著堆棧增長得太大了，即將要把系統(tǒng)推向黑暗地獄!此時監(jiān)視器可以記錄事件的發(fā)生、系統(tǒng)狀態(tài)以及任何其它有用的數(shù)據(jù)，供日后用于問題的診斷。
大多數(shù)實時操作系統(tǒng)（RTOS）或?qū)崿F(xiàn)了內(nèi)存保護單元（MPU）的微控制器系統(tǒng)中都提供有堆棧監(jiān)視器?？膳碌氖?，這些功能默認都是關閉狀態(tài)，或者經(jīng)常被開發(fā)人員有意關閉。在網(wǎng)絡上快速搜尋一下可以發(fā)現(xiàn)，很多人建議關閉實時操作系統(tǒng)中的堆棧監(jiān)視器以節(jié)省56字節(jié)的閃存空間。等等，這可是得不償失的做法!
技巧5：使用MPU
MPU 已逐漸與操作系統(tǒng)耦合，以便建立內(nèi)存空間，其中的處理都分開，或任務可執(zhí)行其代碼，而不用擔心被stomped on。倘若真有事情發(fā)生，不受控制的處理會被取消，也會執(zhí)行其他的保護措施。請留意帶有這種組件的微控制器，如果有，請多加利用它的這種特性。
技巧6：建立一個強大的看門狗系統(tǒng)
使用看門狗的目的是協(xié)助確保如果出現(xiàn)錯誤，看門狗不會被清零，即當工作暫停，系統(tǒng)會被迫去執(zhí)行硬件重設定（hardware reset），以便恢復。使用與系統(tǒng)活動獨立的定時器可以讓看門狗保持清零，即使系統(tǒng)已失效。
對應用任務如何整合到看門狗系統(tǒng)中，嵌入式開發(fā)人員需要仔細考慮和設計。例如，有種技術可能可以讓每個在一定時期內(nèi)運行的任務標示它們可以成功地完成其任 務。在此事件中，看門狗不被清零，強制被復位。還有一些比較先進的技術，像是使用外部看門狗處理器，它可用來監(jiān)視主處理器如何表現(xiàn)，反之亦然。
技巧7：避免易失存儲器分配
不習慣在資源有限環(huán)境下工作的工程師，可能會試圖使用其編程語言的特性，這種語言讓他們可以使用易失存儲器分配。畢竟，這是一種常在計算器系統(tǒng)中使用的技術，在計算器系統(tǒng)中，只有在有必要時，內(nèi)存才會被分配。
在資源受限的系統(tǒng)，使用易失存儲器分配的其中一個問題是，錯誤或不當?shù)募夹g可能會導致內(nèi)存泄漏或內(nèi)存碎片。如果出現(xiàn)這些問題時，大多數(shù)的嵌入式系統(tǒng)并沒有資源或知識來監(jiān)視堆或妥善地處理它。而當它們發(fā)生時，如果應用程序提出對空間的要求，但卻沒有所請求的空間可以使用，會發(fā)生什么事呢？
使用易失存儲器分配所產(chǎn)生的問題是很復雜的，要妥善處理這些問題，可以說是一個噩夢!一種替代的方法是，直接以靜態(tài)的方式，簡化內(nèi)存的分配。例如，只要在 程序中簡單地建立一個大小為256字節(jié)長的緩沖區(qū)，而不是經(jīng)由malloc請求這樣大小的內(nèi)存緩沖區(qū)。此一分配的內(nèi)存可在整個應用程序的生命周期期 間保持，且不會有堆或內(nèi)存碎片問題方面的顧慮。
以上這些都只是一些可以讓開發(fā)人員開始建立更可靠嵌入式系統(tǒng)的方法。另外還有很多其他技術，例如利用良好的編碼標準、位翻轉(zhuǎn)的監(jiān)測、執(zhí)行數(shù)組和指針邊界檢查，及使用斷言等。所有這些技術都是讓設計者可以開發(fā)出可靠性更高嵌入式系統(tǒng)的秘訣。
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