嵌入式軟件應(yīng)用場(chǎng)合、硬件平臺(tái)及操作系統(tǒng)的多樣性，使嵌入式軟件在各種不同條件下可能出現(xiàn)未知、不可預(yù)測(cè)的狀況，即其潛在風(fēng)險(xiǎn)往往比通用PC機(jī)的軟件要高。由于嵌入式軟件應(yīng)用場(chǎng)合特殊，往往在無(wú)人值守的情況下運(yùn)行，高可靠性和安全性自然成為嵌入式系統(tǒng)的重要指標(biāo)。 在設(shè)計(jì)初期排查各種可能的風(fēng)險(xiǎn)，投入較低并可獲得高回報(bào)。最終的產(chǎn)品質(zhì)量也可以得到很好的控制。下面借鑒安全管理學(xué)思想，列舉一些生活實(shí)例說(shuō)明嵌入式軟件設(shè)計(jì)的安全理念。 1 圍墻問(wèn)題 學(xué)校修筑圍墻，有一個(gè)問(wèn)題——到底需要的高度是多少?過(guò)低，很容易翻越圍墻進(jìn)出，起不到圍墻的屏障作用；過(guò)高，翻越的人滑落容易傷亡，這也不是修筑圍墻的初衷。程序設(shè)計(jì)中的程序運(yùn)行異常好比非法進(jìn)出校園。一方面需要防止程序異常，這就類似修了圍墻。但另一方面也需要注意圍墻高度：圍墻過(guò)高，輕易不出問(wèn)題，但一出就是大問(wèn)題。比如數(shù)據(jù)通信傳輸程序，加入CRC冗余校驗(yàn)。如果數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)校驗(yàn)錯(cuò)誤，CRC冗余校驗(yàn)可能恢復(fù)錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)。但是如果在設(shè)計(jì)測(cè)試初期就使用CRC校驗(yàn)，并且程序中沒(méi)有警告信息，就有可能將錯(cuò)誤延續(xù)到產(chǎn)品發(fā)布階段。產(chǎn)品到現(xiàn)場(chǎng)出問(wèn)題那就嚴(yán)重了。還有一個(gè)例子，看門狗程序是為了程序異常時(shí)自動(dòng)重啟恢復(fù)系統(tǒng)。如果在程序測(cè)試期間就使用看門狗，同樣會(huì)屏蔽測(cè)試期間的程序跑飛、死機(jī)等問(wèn)題，是不利于發(fā)現(xiàn)程序缺陷的。 優(yōu)勢(shì)和不足 兩個(gè)游人出行，一個(gè)帶傘，另一個(gè)不帶傘。那天下了大雨，結(jié)果回來(lái)時(shí)帶傘的人被淋得全身濕透，而不帶傘的反而未被淋濕。原因何在?因?yàn)閹愕娜苏J(rèn)為自己帶了傘不用躲雨，不知不覺(jué)就濕透了；不帶傘的知道在雨中幾秒鐘就能全身濕透，所以一直注意在亭子下躲雨。 程序設(shè)計(jì)中何嘗不是如此?對(duì)認(rèn)為不容易出問(wèn)題的代碼設(shè)計(jì)投入不足，測(cè)試工作少，對(duì)易出問(wèn)題的代碼投入大量精力，嚴(yán)加測(cè)試，最后的結(jié)果反而是容易出問(wèn)題的代碼質(zhì)量更高。這就是設(shè)計(jì)人員常常遇到的情況——能想到的錯(cuò)誤都解決了，想不到的錯(cuò)誤都出現(xiàn)了。另外一個(gè)例子是：對(duì)于RS232串口通信，考慮到通信傳輸距離、外界干擾等問(wèn)題，采用了數(shù)據(jù)校驗(yàn)和錯(cuò)誤重發(fā)機(jī)制；對(duì)于I2C、SPI總線往往是短距離、同一電路板的芯片訪問(wèn)，都沒(méi)有任何數(shù)據(jù)校驗(yàn)措施。結(jié)果有可能是RS232串口數(shù)據(jù)總是正確的，I2C、SPI總線的數(shù)據(jù)受不合理的布線及電磁干擾影響反而出現(xiàn)錯(cuò)誤。因此對(duì)于嵌入式系統(tǒng)，需要根據(jù)實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)情況定制程序設(shè)計(jì)，而不是因?yàn)榇蠖鄶?shù)人都這么做，或以前都這么做。 4 警告和避錯(cuò) 電線桿上有特別亮麗的幾個(gè)字，某行人好奇，爬上電線桿一看，四個(gè)大字：“油漆未干”?？梢?jiàn)這個(gè)告示性文字反而害苦了這位行人。如果換一種方式，將電線桿周圍容易被人接觸到的地方圍上一圈，就能很好地避免路人接觸。當(dāng)然這里還需要考慮成本和效用的平衡。 嵌入式系統(tǒng)往往不需要人員值守就能正常工作，因此依靠警告、報(bào)錯(cuò)不能解決所有問(wèn)題。你可以想象在駕駛飛機(jī)時(shí)，導(dǎo)航屏幕出現(xiàn)類似Windows系統(tǒng)的“內(nèi)存空間不足，請(qǐng)關(guān)閉部分程序”警告的情形是多么可笑。在設(shè)計(jì)這一類程序的時(shí)候，應(yīng)該考慮程序如何能自動(dòng)解決一些異常情況，即使有些情況下必須進(jìn)行人機(jī)交互，也應(yīng)該考慮這時(shí)程序是否可以自動(dòng)采取一些保護(hù)措施。比如數(shù)據(jù)讀取異常報(bào)錯(cuò)，可以考慮用一個(gè)默認(rèn)的數(shù)據(jù)；通信連接不上報(bào)錯(cuò)則需要檢測(cè)通信是否恢復(fù)正常。 以上從幾個(gè)生活實(shí)例用類比的方式說(shuō)明了嵌入式軟件設(shè)計(jì)需要注意的一些問(wèn)題，當(dāng)然僅僅注意這幾點(diǎn)對(duì)保證嵌入式軟件的質(zhì)量是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。文章的目的是通過(guò)幾個(gè)易懂的實(shí)例強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)安全意識(shí)以及軟件產(chǎn)品質(zhì)量意識(shí)的重要性。 更多了解請(qǐng)參考：“自動(dòng)化軟件”