Question

我们正在使用C在ARM内核（即嵌入式系统）上构建系统。问题是：我们如何才能以正式的方式避免再入问题，以便我们确信所有重新进入的错误都会被删除。这可能不是一个实际的愿望，但对于任何系统来说肯定都很重要，我想。

仅仅是为了讨论，我想绘制UML图或拥有一个完整的状态机将是一个良好的开端（但是如何在整个系统开发之后生成它？）。关于如何使用状态机/ UML图进行分析的任何建议？

Answer 1

快速修复，如果您怀疑某事：

int some_func(int x, int y)
{
    static volatile int do_not_enter_twice = 0;
    assert(!(do_not_enter_twice++));

    /* some_func continued */

    do_not_enter_twice--;
    return whatever;
}

更长的回答：
使用某个工具制作call graph并从那里手动继续。

Answer 2

我不确定你想要解决的问题，但让我做出有根据的猜测。

第一点是确定可能存在问题的功能。重新进入可以通过递归调用发生，这可以通过几个嵌套调用，甚至可以通过回调/依赖注入或多个线程中使用的函数来隐藏。

您可以绘制定向调用图。假设函数A调用B和C，函数B调用D，E和F，函数C调用任何东西，依此类推。多线程时为每个线程绘制这个。如果图中有循环，则进行此循环的所有函数都需要重新进入。在这种情况下，您可以忽略子分支。在多个线程中使用的函数也需要是安全的，但现在包括所有子分支，因为您并不确切知道每个线程当前的位置。当使用锁时，事情会变得复杂和复杂，所以现在让我们忽略它。

此步骤肯定可以通过代码分析工具自动完成。

现在确定了功能，

仅依赖于其功能的本地数据的功能通常是安全的。这是函数式编程的一个很好的属性。
应仔细检查依赖于外部数据（不在功能范围内）的功能，了解外部数据何时何地更改尤为重要。
更改外部数据的功能应该会引发红旗并激活响亮的警报警报，尤其是在多线程时。

Answer 3

可以计算巨大调用图的工具是DMS Software Reengineering Toolkit及其C前端。 C前端用于解析C代码; DMS内置机器来计算控制和数据流分析，点到分析并提取呼叫直接和呼叫间接直通指针事实

DMS已被用于为 3500万行C代码（= 250,000个函数）的C源代码系统构建调用图，然后从该调用图中提取信息。构建这样的大图时的一个关键问题是尽可能准确地计算点到信息（理论上存在严格的理论限制），以便间接函数调用保守地针对最小数量的误报目标。

在您的情况下，正如其他作者所指出的那样，要提取的信息“是否存在循环？”在此调用图中。

在这种规模下，您不希望手动执行此操作，并且每次准备好生产构建时都需要重新执行此操作。所以机械化检查会很有意义。

Answer 4

我会做两件事来检查你的代码。彻底的群体代码审查（目的是仅查找重入错误，而不是样式或其他错误）。其次，对问题进行实际攻击。

例如：

int myfunction(int x, int y) {
    REENTRANCE_CHECK;
    ... body of function
}

现在你可以#define REENTRANCE_CHECK为空（用于生产）或者某些检查函数的代码永远不会被重新输入。运行您的测试（如果您没有测试，然后在附带调试器的设备上运行它）并启用这些检查，并查看是否有任何下降。

同样，您可以添加调试逻辑来检测对全局状态的错误更新。编写使用锁的代码（如果在已经持有的情况下获取它们则会断言。

这样的事情：

int my_global;
DEFINE_GLOBAL_LOCK(my_global);

void my_dangerous_function() {
    ...
    LOCK_GLOBAL(my_global);
    .. some critical section of code that uses my_global.
    UNLOCK_GLOBAL(my_global);
    ...
}

同样，DECLARE_GLOBAL_LOCK，LOCK_GLOBAL和UNLOCK_GLOBAL可以#defined为真正的锁定代码（当然你必须编写）用于测试，对于生产它们可以#defined为无。

这种方法只有在找到并包装对全局状态的所有访问时才有效，但搜索很容易。

任何系统的方法来避免“再入”问题？（嵌入式系统）

4 个答案:

任何系统的方法来避免“再入”问题？ （嵌入式系统）

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