[發(fā)明專利]一種嵌入式系統(tǒng)的錯誤偵測和修復方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910100612.7
• 申請日: 2009-07-10
• 公開（公告）號: CN101604289A
• 公開（公告）日: 2009-12-16
• 發(fā)明（設計）人: 吳國華;鄭秋華;張禎;方美娥
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G06F11/36
• 分類號: G06F11/36
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司
• 代理人: 杜 軍

1.一種嵌入式系統(tǒng)的錯誤偵測和修復方法，包括偵測嵌入式系統(tǒng)錯誤和修復嵌入式系統(tǒng)錯誤，其特征在于：

偵測嵌入式系統(tǒng)錯誤的方法包括靜態(tài)檢查和動態(tài)檢查；所述的靜態(tài)檢查的具體方法是：

檢查所有靜態(tài)給定存儲空間位址的存儲器存儲指令，所述的存儲器存儲指令包括直接調用指令和相對跳躍指令；同一模塊內的函數(shù)調用采用相對跳躍指令，不同模塊內的函數(shù)調用采用直接調用指令；直接調用指令和相對跳躍指令格式如下：

??Instruction???Operation???Call?k???PC＝k???Jmp.+k???PC＝PC+k???Jmp.-k???PC＝PC-k?

如果直接調用后面給定位址中的任何一個位址不是系統(tǒng)調用跳躍表里面的其中一個合法值，則該模塊為不合法，不能上傳到傳感器節(jié)點上；如果全部直接調用都是跳躍表里的合法值，則該模塊為合法；判斷位址是否為合法值的方法為：將跳躍表的開頭位址加上在跳躍表內的順序乘以2，被檢查的位址其值減掉跳躍表的開頭位址后，將該值再除以2，若為整數(shù)，即為合法地址；否則不合法；

所述的動態(tài)檢查的具體方法是：

步驟(1).改寫模塊內容、增加指令，就是把存儲空間位址作為參數(shù)傳進動態(tài)檢查系統(tǒng)內以備調用；在編譯時，如果目的位址無法在給定的指令前插入檢查指令，則將欲存取的的存儲空間位址設為參數(shù)，用來檢查該位址的合法性；這些指令包括三形式，分別為間接調用、載入和存儲，指令格式如下：

??Instruction???Operation???icall???PC＝Z(R31:R30)???ld?Rd，X???Rd＝[X(R27:R26)]???ld?Rd，Y???Rd＝[Y(R29:R28)]???ld?Rd，Z???Rd＝[Z(R31:R30)]?

??st?X，Rr???[X(R27:R26)]＝Rr???st?Y，Rr???[Y(R29:R28)]＝Rr???st?Z，Rr???[Z(R31:R30)]＝Rr?

當一段連續(xù)載入或存儲指令出現(xiàn)時，并且其目的位址連續(xù)、中間未被修改，則在這一段連續(xù)載入或存取指令的第一個存取指令前加上兩個位址的檢查，分別是這個連續(xù)存取存儲空間位址的開頭和結尾，如果確定兩個位址的檢查均合法，則該段連續(xù)的存取都合法；

步驟(2).檢查調用存儲空間位址和檢查存儲器載入存儲過程，當一個調用的位址被傳入時，這個函數(shù)首先取得該模塊的編號，使用系統(tǒng)內原本提供的系統(tǒng)函數(shù)；然后依序檢查該位址是否是系統(tǒng)調用的進入點、向系統(tǒng)預約的其它模塊函數(shù)進入點或模塊本身內部的跳躍點，如果是系統(tǒng)調用的進入點、向系統(tǒng)預約的其它模塊函數(shù)進入點或模塊本身內部的跳躍點中的任何一個，則存取合法，進行回傳；如果不是系統(tǒng)調用的進入點、向系統(tǒng)預約的其它模塊函數(shù)進入點或模塊本身內部的跳躍點中的任何一個，則檢查出發(fā)生錯誤；

所述的依序檢查該位址是否是系統(tǒng)調用的進入點、向系統(tǒng)預約的其它模塊函數(shù)進入點或模塊本身內部的跳躍點的具體方法為：首先檢查系統(tǒng)調用進入點，先用最后一個進入點的值和傳入的位址比較，比較值大的直接跳到下一個比較區(qū)域，如果傳入位址比跳躍表開頭還小，則為錯誤；其次檢查向系統(tǒng)預約的其它模塊函數(shù)，先修改節(jié)點上的加載器，載入模塊時，從模塊的檔案中獲得該模塊向系統(tǒng)預約了哪些函數(shù)，將信息記錄下來，執(zhí)行檢查時，如果是記錄過的函數(shù)調用，則合法；否則，不合法；

修復嵌入式系統(tǒng)錯誤的方法具體是：

步驟(a).如果偵測出有錯，則有錯的模塊立即停止工作；

步驟(b).向服務器發(fā)送替換出錯模塊的請求，服務器收到請求后，檢查是否有其它版本，如果有，則將另一版本加載到傳感器節(jié)點上，用來取代原來模塊的工作；如果沒有，則傳遞原來版本再試一次，若再次出錯，且沒有發(fā)現(xiàn)其它版本，則修復無效，服務器留下記錄告知使用者。?