[發明專利]一種嵌入式系統的錯誤偵測和修復方法

有效

• 申請號: 200910100612.7
• 申請日: 2009-07-10
• 公開（公告）號: CN101604289A
• 公開（公告）日: 2009-12-16
• 發明（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

技術領域

本發明屬于計算機技術領域，特別涉及了一種嵌入式系統的錯誤偵測和修復方法。

背景技術

由于嵌入式系統的快速發展，目前嵌入式系統發展趨勢為系統晶片、低耗電的通訊模塊和低電源的系統架構。正朝著更小而且更省電的嵌入式系統設計邁進，而無線傳感器正是在這種趨勢下衍生出來的嵌入式系統。無線傳感器節點擁有偵測與計算的能力，通過無線的方式通信，每一個傳感器節點的硬件由嵌入式微處理器、存儲器、傳感器、無線通信模塊及電池組成。

無線傳感器節點是資源受限的嵌入式系統，在其上的微處理器不具有存儲管理單元。在無線傳感網絡上如何避免存儲器錯誤而導致系統出錯，勢必成為一個重要問題。尤其在動態載入模塊到存儲空間時，更易產生錯誤。每個可動態載入的應用模塊都有自己可存取的存儲空間范圍，當其試圖存取合法范圍以外的地方，則視為錯誤。

在實際應用中，大部分的無線傳感器節點散布在人為難以到達的地方，代替人類在難以到達的地方搜集需要的信息。因為這個特性，無線傳感網絡硬件設備架設完成后，使用者便不容易以人為方式到達這些被散布在外的節點上做錯誤修復的動作。當某些節點上面的系統出現錯誤而失去它的功用，這個系統的使用者無法馬上得知這些錯誤，只能等使用者主動散步偵測信息或等到回傳的資料出現錯誤才能發現。這些回傳資料出現錯誤也會影響到搜集信息的正確性。目前無線傳感器節點上的微處理器大部分都不具有存儲管理單元，因此在無線傳感器節點上的系統無法避免應用程序對系統核心的存儲空間做存取的動作，此危險動作會影響到該節點的正常運行，可能會讓系統產生不可預期的錯誤。

發明內容

本發明的目的就是提供一種嵌入式系統的錯誤偵測和修復方法，避免應用程序侵占操作系統所屬的存儲空間，或侵占其它應用程序所屬的存儲空間。

本發明中偵測嵌入式系統錯誤的方法包括靜態檢查和動態檢查。靜態檢查的具體方法是：

檢查所有靜態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；同一模塊內的函數調用采用相對跳躍指令，不同模塊內的函數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。

動態檢查的具體方法是：

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傳進動態檢查系統內以備調用；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，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：