嵌入式开发中静态代码分析工具的几种功能和用途

strongerHuang 2021-09-13 21:24

关注+星标公众,不错过精彩内容

素材来源 | CSDN

编排 | strongerHuang


当前标准的C语言编译器存在普遍只能找出代码中潜在的缺陷,而对程序方案设计并没有效。


使用静态代码分析器有助于提升固件和捕获编译器难以察觉的问题。


用于嵌入式的常见代码静态分析工具

代码静态分析工具,顾名思义就是对代码进行静待分析,以提前预判(分析)代码潜在的一些问题的工具。换句话说,就是通过工具找出你代码的bug(错误、警告)。


代码静态分析工具需要你的代码遵循一定规范,比如遵循C99MISRA C:2012等,不然工具不支持对你代码的静态分析。

代码静态分析工具有独立存在的(就是一款软件工具),也有集成在IDE中的。比如比如:IAR EWARM就自带静待分析工具。

同时,有些工具支持通过“安装插件”的形式集成在IDE中,比如:在keil MDK中添加PC-lint代码静态分析工具

下面罗列几个常见的代码静态分析工具
  • PC-lint

  • LDRA

  • Parasoft C / C ++ test

  • PVS-Studio

  • VectorCAST


以下是每一位嵌入式软件开发工程师都应该熟悉的静态代码编译器的七种功能和用法。

捕捉潜在的漏洞

静态代码分析器广为人知的用途之一就是扫描软件中潜在的问题和漏洞。这些问题小到switch case遗漏了break语句,大到缓存溢出的潜在风险。


静态代码分析器能够发现那些容易被编译器或者代码审核人员忽略的问题。在开发的早期阶段配置一个静态代码分析器在实践中能够确保潜在风险被立即处理,而不是等到开发的后期阶段。


强制执行代码规范

执行代码规范是确保软件开发一致性和代码可读性的重要举措。代码规范不仅会涉及代码可读性等问题,它还能迫使代码变得优雅。一个典型的例子就是许多静态代码分析器支持MISRA C。



静态代码分析器能够确保开发者没有违背大多数推荐实现方法,也没有违背标准的优雅实践(但是有些规则要求人工检查,机器无法自动判别)。如果真的发生了违规行为,静态分析器会将违规行为报告给开发者,开发者可以给予纠正。使用静态分析器能够快速判断代码是否遵循了已定义的标准。


确保严格执行ANSI-C标准

那些想严格按照ANSI-C标准开发可移植软件的开发者可以用静态代码分析器判断是否有非标准的用法混杂在代码里。


将分析器设置为“strict”将会查找出那些可移植性较差的或者兼容性较弱的代码区域。开发者随后可以再次检查这部分代码,使得软件更好地遵守ANSI-C标准,或者至少在文档中注明这部分代码。


强大的类型检查功能

C语言并不支持强类型检查。在C语言中,如果开发者自己创建了一种类型,编译器会忽略新类型而使用底层的C语言类型。


举个例子,如上图所示,编译器会视变量Var1为int类型(实现时定义)而不是新的MyEnum_t类型。开发者也许想区分int和MyEnum_t两种类型,并让编译器在两者混用之时做出警告。

然而,在第13行编译器并不认为把变量Var2(底层是int类型)的值赋给变量Var1(底层也是int类型)存在什么错误。静态代码分析器能够设置严格的类型检查,将Var1=Var2因不同类型间的赋值而置为高亮,以及检查出其它不符合开发者本意的问题。

提供量纲检查

1998年发射失败的火星气候探测器是我最关注的航空器失事事故之一。航空器的失败是由于输入轨道插入参数时使用了非标准的lbs*s 而不是 N*s (哎呀!)。火星气候探测器的失事永远警示着我们确保度量单位正确的重要性。但C编程语言没有提供任何的量纲分析来确保计算的一致性。


但是,静态代码分析器能够完成这些检查,以确保不会将千米误乘以英尺从而得到一个错误的结果。量纲分析的设置在各种工具中各不相同,但开发者应该好好利用这个重要的特性。


支持基本的堆栈分析

理解栈的最坏使用场景是开发任何实时嵌入式系统的关键。有很多的方法能分析和确定堆栈的最坏情况下的的使用状态,但可以用静态代码分析器来找找合理使用堆栈的感觉。静态分析器可以计算函数的堆栈使用情况和调用图来给出堆栈所需的大致空间。


静态分析工具还可以帮助深入了解程序对函数调用,以及函数结果的确定性。使用静态分析来熟悉堆栈的使用和最坏工作状态有助于初步理解堆栈的最坏状态分析。


帮助检查线程

静态分析工具也可以用来查看在相同处理器上同时执行的线程和任务所出现的问题。


举个例子,分析工具可以识别是否有与加锁或解锁互斥相关的任何异常。线程检查对在实时系统中查找问题非常有效,但配置此类分析却要花费很大的代价。只要能发现存在异常的线程,这种代价还是值得付出的。


总结

静态分析是开发人员开发实时系统的一个宝贵工具。静态分析器的七种用途只是其强大功能的几个例子。


静态代码分析器的使用可以大大提高代码的质量和鲁棒性,如果设置得当,甚至可以确保代码与常见的或自定义的编码标准的一致性。


参考来源:
https://blog.csdn.net/happytofly/article/details/80121895
https://www.edn.com/7-uses-for-a-static-code-analyzer/

声明:本文来源网络,版权归原作者所有。如涉及作品版权问题,请与我联系删除。


------------ END ------------


后台回复『软件工具』『嵌入式软件设计与开发』阅读更多相关文章。


欢迎关注我的公众号回复“加群”按规则加入技术交流群,回复“1024”查看更多内容。

欢迎关注我的视频号:


点击“阅读原文”查看更多分享,欢迎点分享、收藏、点赞、在看。

strongerHuang 作者黄工,高级嵌入式软件工程师,分享嵌入式软硬件、物联网、单片机、开发工具、电子等内容。
评论
  • 11-29学习笔记11-29学习笔记习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习笔记&记录学习习笔记&记学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&学习学习笔记&记录学习学习笔记&记录学习学习笔记&记
    youyeye 2024-12-02 23:58 90浏览
  • 遇到部分串口工具不支持1500000波特率,这时候就需要进行修改,本文以触觉智能RK3562开发板修改系统波特率为115200为例,介绍瑞芯微方案主板Linux修改系统串口波特率教程。温馨提示:瑞芯微方案主板/开发板串口波特率只支持115200或1500000。修改Loader打印波特率查看对应芯片的MINIALL.ini确定要修改的bin文件#查看对应芯片的MINIALL.ini cat rkbin/RKBOOT/RK3562MINIALL.ini修改uart baudrate参数修改以下目
    Industio_触觉智能 2024-12-03 11:28 109浏览
  • RDDI-DAP错误通常与调试接口相关,特别是在使用CMSIS-DAP协议进行嵌入式系统开发时。以下是一些可能的原因和解决方法: 1. 硬件连接问题:     检查调试器(如ST-Link)与目标板之间的连接是否牢固。     确保所有必要的引脚都已正确连接,没有松动或短路。 2. 电源问题:     确保目标板和调试器都有足够的电源供应。     检查电源电压是否符合目标板的规格要求。 3. 固件问题: &n
    丙丁先生 2024-12-01 17:37 111浏览
  • TOF多区传感器: ND06   ND06是一款微型多区高集成度ToF测距传感器,其支持24个区域(6 x 4)同步测距,测距范围远达5m,具有测距范围广、精度高、测距稳定等特点。适用于投影仪的无感自动对焦和梯形校正、AIoT、手势识别、智能面板和智能灯具等多种场景。                 如果用ND06进行手势识别,只需要经过三个步骤: 第一步&
    esad0 2024-12-04 11:20 97浏览
  • 最近几年,新能源汽车愈发受到消费者的青睐,其销量也是一路走高。据中汽协公布的数据显示,2024年10月,新能源汽车产销分别完成146.3万辆和143万辆,同比分别增长48%和49.6%。而结合各家新能源车企所公布的销量数据来看,比亚迪再度夺得了销冠宝座,其10月新能源汽车销量达到了502657辆,同比增长66.53%。众所周知,比亚迪是新能源汽车领域的重要参与者,其一举一动向来为外界所关注。日前,比亚迪汽车旗下品牌方程豹汽车推出了新车方程豹豹8,该款车型一上市就迅速吸引了消费者的目光,成为SUV
    刘旷 2024-12-02 09:32 131浏览
  •         温度传感器的精度受哪些因素影响,要先看所用的温度传感器输出哪种信号,不同信号输出的温度传感器影响精度的因素也不同。        现在常用的温度传感器输出信号有以下几种:电阻信号、电流信号、电压信号、数字信号等。以输出电阻信号的温度传感器为例,还细分为正温度系数温度传感器和负温度系数温度传感器,常用的铂电阻PT100/1000温度传感器就是正温度系数,就是说随着温度的升高,输出的电阻值会增大。对于输出
    锦正茂科技 2024-12-03 11:50 140浏览
  • 光伏逆变器是一种高效的能量转换设备,它能够将光伏太阳能板(PV)产生的不稳定的直流电压转换成与市电频率同步的交流电。这种转换后的电能不仅可以回馈至商用输电网络,还能供独立电网系统使用。光伏逆变器在商业光伏储能电站和家庭独立储能系统等应用领域中得到了广泛的应用。光耦合器,以其高速信号传输、出色的共模抑制比以及单向信号传输和光电隔离的特性,在光伏逆变器中扮演着至关重要的角色。它确保了系统的安全隔离、干扰的有效隔离以及通信信号的精准传输。光耦合器的使用不仅提高了系统的稳定性和安全性,而且由于其低功耗的
    晶台光耦 2024-12-02 10:40 137浏览
  • 概述 说明(三)探讨的是比较器一般带有滞回(Hysteresis)功能,为了解决输入信号转换速率不够的问题。前文还提到,即便使能滞回(Hysteresis)功能,还是无法解决SiPM读出测试系统需要解决的问题。本文在说明(三)的基础上,继续探讨为SiPM读出测试系统寻求合适的模拟脉冲检出方案。前四代SiPM使用的高速比较器指标缺陷 由于前端模拟信号属于典型的指数脉冲,所以下降沿转换速率(Slew Rate)过慢,导致比较器检出出现不必要的问题。尽管比较器可以使能滞回(Hysteresis)模块功
    coyoo 2024-12-03 12:20 161浏览
  • 作为优秀工程师的你,已身经百战、阅板无数!请先醒醒,新的项目来了,这是一个既要、又要、还要的产品需求,ARM核心板中一个处理器怎么能实现这么丰富的外围接口?踌躇之际,你偶阅此文。于是,“潘多拉”的魔盒打开了!没错,USB资源就是你打开新世界得钥匙,它能做哪些扩展呢?1.1  USB扩网口通用ARM处理器大多带两路网口,如果项目中有多路网路接口的需求,一般会选择在主板外部加交换机/路由器。当然,出于成本考虑,也可以将Switch芯片集成到ARM核心板或底板上,如KSZ9897、
    万象奥科 2024-12-03 10:24 86浏览
  • 当前,智能汽车产业迎来重大变局,随着人工智能、5G、大数据等新一代信息技术的迅猛发展,智能网联汽车正呈现强劲发展势头。11月26日,在2024紫光展锐全球合作伙伴大会汽车电子生态论坛上,紫光展锐与上汽海外出行联合发布搭载紫光展锐A7870的上汽海外MG量产车型,并发布A7710系列UWB数字钥匙解决方案平台,可应用于数字钥匙、活体检测、脚踢雷达、自动泊车等多种智能汽车场景。 联合发布量产车型,推动汽车智能化出海紫光展锐与上汽海外出行达成战略合作,联合发布搭载紫光展锐A7870的量产车型
    紫光展锐 2024-12-03 11:38 121浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦